Los seres vivos y su ambiente: ecología.

INDICE
INTRODUCCION……………………………………………………………………………………………………………………………….3
RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS…………………………………………………………………………………………..4
ORIENTACIONES DIDACTICAS GENERALES ………………………………………………………………………………….4
SUGERENCIAS PARA LA EVALULACION………………………………………………………………………………………...6
PROPOSITOS GENERALES……………………………………………………………………………………………………………….7
ORGANIZACIÓN POR BLOQUES………………………………………………………………………………………………………8
BLOQUE I
LAS RELACIONES ENTRE LOS SERES VIVOS Y SU MEDIO ……………………………………………………………9
BLOQUE II
LOS ECOSISTEMAS ………………………………………………………………………………………………………………………27
BLOQUE III
ESTRATEGIAS DIDACTICAS PARA LA ENSEÑANZA Y AL APRENDIZAJE DE LA ECOLOGIA EN LA
ESCUELA SECUNDARIA …………………………………………………………………………………………………………………30
MATERIAL DE APOYO
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS ……………………………………………………………………………………………43
RELACIONES ENTRE ESPECIES …………………………………………………………………………………………………….54
LAS MIGRACIONES DE LOS ORGANISMOS MARINOS ……………………………………………………………….65
LOS CICLOS ORGÁNICOS Y NIVELE TRÓFICOS EN LOS OCÉANOS …………………………………………70
LOS BOSQUES DE CONÍFERAS …………………………………………………………………………………………………..76
LOS BOSQUES DE CADUCIFOLIOS ……………………………………………………………………………………………..79
SELVAS ………………………………………………………………………………………………………………………………………….82
BOSQUE MEDITERRÁNEO …………………………………………………………………………………………………………….86
LAS SABANAS ………………………………………………………………………………………………………………………………89
1
PRADERAS Y ESTEPAS …………………………………………………………………………………………………………………92
LA TUNDRA …………………………………………………………………………………………………………………………………..96
LOS DESIERTOS ……………………………………………………………………………………………………………………………99
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA ECOSISTEMAS …………………………………….105
INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE LA ECOLOGÍA ……………………………………………………………………117
ECOLOGÍA PARA PRINCIPIANTES …………………………………………………………………………………………….129
ENERGÍA Y MATERIA
………………………………………………………………………………………………………………..153
POBLACIONES Y COMUNIDADES…………………………………………………………………………………………………171
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS …………………………………………………………………………………182
PRINCIPALES ECOSISTEMAS TERRSTRES …………………………………………………………………………………192
EL HOMBRE Y EL MEDIO
GARCILASO DE LA VEGA………………………………………………………………………………………………………………….197
CONTAMINACION…………………………………………………………………………………………………………………………212
EXOBILOGIA ……………………………………………………………………………………………………………………………….228
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA………………………………………………………………………….….234
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS ……………………………………………………………………………………….…270
LOS CICLOS ECOLOGICOS………………………………………………………………………………………………………….301
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES ……………………………………………………………………………………………..323
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION
CLAUDE A. VILLEE………………….……………………………………………………………………………………………………….378
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA
CLAUDE A. VILLEE…………………………………………………………………………………………………………………………………………..397
¿QUE PRGUNTAS SE PLANTEA LA ECOLOGIA?
MAYRE E………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….423
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE
G. TYLER MILLER Jr………………………………………………………………………………………………………………………………………..442
2
INTRODUCCIÓN
El propósito básico de la asignatura Los seres vivos y su ambiente: ecología, es que los
estudiantes de la escuela normal analicen los procesos ecológicos de manera interrelacionada,
enfatizando los procesos globales y los conceptos básicos para la comprensión de las relaciones
entre los seres vivos y su medio, a la vez que adquieren los conocimientos y habilidades en la
construcción de estrategias didácticas orientadas a la enseñanza y el aprendizaje de la ecología
en la escuela secundaria.
Al inicio de este curso los estudiantes conocerán el campo de estudio de la ecología, los
conceptos de ambiente, nicho ecológico y ecosistema. Así mismo, analizaran e interpretaran
diversas interacciones que se producen entre los seres vivos, tales como la competencia, la
depredación, el comensalismo, el mutualismo y el parasitismo, a fin de que reconozcan su
importancia en los ecosistemas. En esta parte del curso también se estudian los ciclos
biogeoquímicos, con la finalidad de que se comprenda la importancia de los seres vivos en el
reciclamiento de los elementos y del flujo de energía.
El análisis interrelacionado de los procesos ecológicos permitirá a los futuros docentes predecir,
inferir e identificar los riesgos y las consecuencias de las actividades humanas en el ambiente y
abordar algunos de los problemas ambientales de mayor impacto en la actualidad, como la
contaminación del agua, la extinción de especies, la deforestación y el adelgazamiento de la
capa de ozono, entre otros. Mediante diversas actividades será posible promover y fortalecer
valores y actitudes como la responsabilidad y la participación.
Al final del curso los estudiantes pondrán en práctica algunos recursos para investigar las ideas
previas de los alumnos de la escuela secundaria, identificaran los obstáculos para la
comprensión de conceptos asociados a la ecología y podrán proponer alternativas para
resolverlos. Así mismo reconocerán la importancia de su labor docente para propiciar
aprendizajes duraderos que permitan a los adolescentes tomar decisiones responsables e
informadas. Otra actividad conveniente es que identifiquen ambientes naturales o artificiales
que estén a su alcance, por ejemplo una pecera o un terrario, como recursos didácticos que
faciliten la comprensión y el reconocimiento de la importancia de las relaciones entre los seres
vivos.
3
RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS
El presente curso se relaciona horizontal y verticalmente con otras asignaturas como son
Evolución; Biología I: Los microorganismos, bacterias, algas y hongos; Biología II: Las plantas;
Biología III: Los animales; Variabilidad y adaptación de los seres vivos, opcional I:
consecuencias de la actividad humana en el ambiente; Opcional II: Acciones para prevenir
problemas ambientales y
en Educación ambiental y para la salud. De manera indirecta se
establece en la asignatura introducción a la Enseñanza de Biología La ciencia de la vida que los
estudiantes cursaron en el segundo y tercer semestre respectivamente y con la asignatura
denominada Procesos vitales: Estructura y funciones de los seres vivos, que se impartieron en el
quinto semestre y por ultimo, Biología molecular que se impartió en sexto semestre.
ORIENTACIONES DIDACTICAS GENERALES
A continuación se enuncian algunas líneas de trabajo que "conveniente desarrollar a lo largo del
curso:
1. Lograr que el conocimiento de los fines y el contenido de este programa sea compartido por
docentes y estudiantes. Será provechoso que al iniciarse el curso, el docente y el grupo analicen
conjuntamente el programa, para dejar claros sus propósitos formativos, la secuencia de sus
componentes y el tipo de trabajo que se espera de cada quien. Durante el curso, cuando sea
necesario, deberá regresarse a la lectura del programa para precisar porque y para que trabajar
determinados contenidos y actividades.
2. Aprovechar los conocimientos y experiencias previas del alumnado a fin de incorporarlos al
proceso de plantación de la enseñanza y evaluación de los logros del aprendizaje.
3. Fomentar la convicción de la existencia de, múltiples manifestaciones naturales que ofrecen
diversas oportunidades para el aprendizaje, para lo cual es necesario que los propios
normalistas recuperen, y ejerciten sus habilidades de observación y exploración, tanto en su
propio cuerpo Como en su entorno inmediato. También es importante que reconozcan los
recursos y materiales de apoyo didáctico que por su disponibilidad en la región puedan
aprovecharse mejor.
4. Asegurar una lectura comprensiva de la bibliografía básica y vincular las ideas que en ella se
presentan, con las actividades que se realicen en clase y con las actividades de observación y
4
practica que realizan los estudiantes en las escuelas secundarias. Debe evitarse el riesgo común
de que el material de lectura sea visto como algo separado del trabajo aplicado, que se -lee por
obligación y esta sujeto a formas poco eficaces de control y asumir, en cambio que la mejor
forma de demostrar una buena lectura es incorporar su contenido al análisis, la discusión y la
actividad practica.
Si el maestro advierte que algunos alumnos muestran dificultades en el manejo de la
bibliografía, puede promover la formación de círculos de estudio que funcionen temporal o
continuamente solicitando la colaboración de los alumnos más adelantados.
5. Incluir, en el programa de trabajo del grupo, actividades en las cuales los estudiantes lleven
a la práctica las observaciones y la indagación propuesta para los alumnos de la escuela
secundaria en temas especialmente relevantes, los programas, el libro para el maestro y los
libros del texto. Ello permitirá a los futuros maestros experimentar situaciones que vivirán sus
alumnos, revisar con detenimiento los materiales didácticos para su aprovechamiento eficaz y
poder anticipar algunos retos y dificultades pedagógicos que enfrentaran en su vida profesional,
6. Promover sistemáticamente la observación y el acercamiento de los estudiantes normalistas
con los adolescentes de la escuela secundaria, a propósito del conocimiento de la naturaleza y el
aprendizaje de la biología. Una oportunidad de hacerlo sistemáticamente la ofrece la asignatura
Observación y Practica Docente I; sin embargo, se deberá alentar a los estudiantes a buscar y
aprovechar todas las ocasiones informales para hacerlo, será con grupos escolares a los que
tengan acceso o con adolescentes de su entorno familiar y de residencia. La familiarización con
las formas de percepción y reflexión de los adolescentes, de sus reacciones ante estímulos
cognitivos que poseen un propósito claro, permitirá a los estudiantes desarrollar su sensibilidad
y su capacidad de empatia hacia la perspectiva desde la cual los adolescentes miran y tratan de
dar sentido al mundo que les rodea.
7. Realizar actividades complementarias de estudio para fortalecer la formación disciplinaria
básica de la logia. El maestro y los estudiantes deberán estar atentos a la detección oportuna de
deficiencias y vacíos que pueden existir en la formación individual. En esos casos, el docente
hebrea orientar el estudio y consulto de la bibliografía pertinente y accesible en e acervo de la
biblioteca de la escuela.
Así mismo, es recomendable aprovechar los audios cintas, el material video grabado y los
programas de informática educativa disponibles en la biblioteca de la escuela normal y en los
5
Centros de Maestros.
8. Establecer un adecuado equilibrio entre el trabajo de los alumnos, tanto individual como en
equipo. Es claro que numerosas actividades de aprendizaje deben realizarse individualmente, en
tanto que otras se benefician con el esfuerzo de un grupo de trabajo. En este último caso, deben
observarse ciertas normas mínimas que aseguren la eficacia de esta modalidad de organización
didáctica: la plantación clara del trabajo, la distribución equitativa de las tareas y el carácter
realmente colectivo del análisis, la discusión, la elaboración del resultado final del trabajo y la
evaluación. Dichas normas son útiles porque evitaran una frecuente deformación del trabajo de
equipo, que fracciona temas de aprendizaje, no permite a los estudiantes visualizar los
contenidos en su conjunto y oculta desequilibrios injustos en el esfuerzo realizado por cada
alumno. Se sugiere establecer como criterio que los equipos se integren con cinco alumnos como
máximo.
9. Propiciar la redacción de notas de lectura, registros de observación, así como el diseño y
elaboración de actividades y materiales didácticos para el desarrollo de los temas que integran
los programas de biología en la escuela secundaria. En este sentido es conveniente que cada
estudiante integre a lo largo del curso una carpeta personal con los productos del aprendizaje,
útil para el ordenamiento y la clasificación de su trabajo, para consultar durante los siguientes
semestres, en su futuro trabajo profesional y, eventualmente, como elemento para la
evaluación.
SUGERENCIAS PARA IA EVALUACION:
Los criterios y procedimientos que se definan para evaluar habilidades, valores, actitudes y
conocimientos adquiridos por los estudiantes durante el estudio de los temas del curso, deben
ser congruentes con los propósitos y las orientaciones didácticas señaladas.
Es necesario tener en cuenta que la evaluación, entendida como proceso permanente, no solo
permite identificar los avances y las dificultades en -el aprendizaje de los estudiantes, sino
también aporta información que el maestro puede aprovechar para tomar decisiones que
contribuyan a mejorar sus formas de enseñanza.
Para que los estudiantes tomen conciencia de los compromisos y tareas que les corresponde
asumir, es conveniente que al iniciar el curso acuerden con el maestro los criterios y
procedimientos que se aplicaran para evaluar. De esta manera tendrán los elementos básicos
para reconocer aquellos campos específicos en los que requieren fortalecer su formación
profesional.
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Las características de este curso y el tipo de actividades a realizar requieren de prácticas de
evaluación diversas que evidencien los conocimientos que se adquieren, de las actitudes, las
habilidades y los valores que los alumnos manifiestan ante el trabajo individual y colectivo,
hacia los adolescentes y hacia la naturaleza.
Para evaluar, deben observarse y registrase sistemáticamente las actitudes, las habilidades y
los valores que manifieste cada alumno durante el curso, para hacer comparaciones e identificar
sus avances. También debe aprovecharse su participación en la clase, los textos escritos y las
indagaciones que realicen. En este caso, la evaluación no requiere de acciones ni productos
distintos de los generados en los procesos mismos de enseñar y aprender. Cuando se considere
necesario que los alumnos muestren sus niveles de logro por medio de un desempeño destinado
específicamente a la evaluación, los instrumentos seleccionados deben: plantear retos para que
los estudiantes apliquen su capacidad de análisis, interpretación, juicio crítico, comprensión,
relación, síntesis, argumentación y toma de decisiones; y proporcionar información sobre rasgos
como los que se enuncian enseguida:
•
El interés que muestran los estudiantes por acercarse al conocimiento científico.
•
La comprensión de las intenciones educativas de la enseñanza de la logia en la
escuela secundaria, a partir del análisis de los contenidos propuestos en los
programas de estudio de este nivel.
•
La habilidad para vincular las elaboraciones teóricas con el análisis de las
situaciones educativas relacionadas con la enseñanza y el aprendizaje de la
biología.
•
La capacidad para diseñar, mediante el conocimiento y use eficaz de los libros de
texto y otros recursos educativos y del medio, estrategias didácticas que estimulen
en los adolescentes las habilidades y actitudes propias de la indagación y del
pensamiento científicos.
Para lograr lo anterior, se sugiere tomar como base las recomendaciones de evaluación de los
libros para el maestro de Biología, Física y Química. Una combinación de estas podrá ayudar a
utilizar los instrumentos adecuados para cada situación que se necesite evaluar.
PROPOSITOS GENERALES:
La asignatura de Los seres vivos y su ambiente, ECOLOGIA, corresponde al 8°. Semestre del
Plan de Estudios de la Licenciatura en Educación Secundaria y tiene como propósitos generales
que los alumnos normalistas:
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1. Reconozcan, analicen y comprendan las relaciones entre los seres vivos y su medio ambiente,
así como el campo de estudio de la ecología y los flujos de materia y energía en los
ecosistemas.
2. Comprendan como son las poblaciones, las comunidades y como funcionan los ecosistemas,
la diversidad que se presenta en los ecosistemas y las características y los problemas en cada
uno de ellos.
3. Adquieran los conocimientos y las habilidades en la construcción de estrategias didácticas
orientadas a la enseñanza y el aprendizaje de la ecología en la escuela secundaria. Ideas previas
y errores conceptuales acerca de la ecología en los alumnos de la escuela secundaria.
ORGANIZACION POR BLOQUES:
El programa del curso esta organizado en tres bloques temáticos. Los bloques, sus propósitos y
actividades sugeridas son las siguientes.
8
BLOQUE I. LAS RELACIONES ENTRE LOS SERES VIVOS Y SU MEDIO.
Tema 1. El campo de estudio de la ecología.
•
La ciencia de la ecología.
•
Estructura de los ecosistemas.
•
Interacciones.
Tema 2. Flujos de materia y energía en los ecosistemas.
•
Flujos de materia: ciclos de agua, carbono, nitrógeno y oxigeno.
•
Flujos de energía: cadenas y pirámides alimenticias.
El primer bloque tiene como propósitos que los estudiantes normalistas conozcan y analicen la
importancia que tienen las relaciones entre los seres vivos y su ambiente que a lo largo del
tiempo se ha dado en la evolución biológica y reconozcan el carácter evolutivo para cualquier,
explicación ecológica. Al principio del bloque los estudiantes manifestaran sus conocimientos
previos respondiendo al porque de las relaciones entre los seres vivos y su ambiente.
Con esta actividad se pretende aprovechar lo que ya saber acerca del tema e identificar
Inexactitudes y posibles ideas erróneas. Mas adelante, se retoman los productos de esta
actividad para contrastarlos con las respuestas obtenidas después de haber observado algunos
videos relacionados al tema, así como la consulta de textos y lecturas especiales. Para el
desarrollo de los dos primeros bloques se recomienda ir leyendo durante el curso el libro
"Ecología para principiantes" de Federico Arana el cual a manera de simpáticos diálogos que se
llevan a cabo entre singulares personajes del reino animal, el autor nos introduce en el
conocimiento de los conceptos y principios básicos de la ecología en donde los textos son
apoyados por graciosas ilustraciones donde se muestra la importancia de conocer las relaciones
entre los organismos y su medio ambiente. También durante el bloque y desarrollo del curso
habrá una serie de videocintas que apoyaran de una manera mas objetiva la serle de temas a
tratar.
Una actividad sugerida en este bloque, peso recomendable en todo el curso es la revisión de los
libros de texto de educación secundaria autorizados por la SEP, con el fin de que los futuros
docentes Identifiquen ideas y actividades para enriquecer su practica docente, a la vez que
permite reconocer las bondades y limitaciones del libro de texto como apoyo didáctico. Las
lecturas de fragmentos que se presentan en la relación con los seres vivos, Flujos de materia y
energía ofrecen la oportunidad de que los estudiantes normalistas elaboren sus propias
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explicaciones basándose en los datos que aportan las fuentes. Con todo ello se busca fomentar
en clase la discusión, el análisis y el debate, en el que los estudiantes formulen sus preguntas,
expresen y defiendan sus ideas, al mismo tiempo que conocen otros puntos de vista.
En la segunda parte de este bloque se aborda la temática sobre los flujos de materia y energía
en los ecosistemas, así como los métodos empleados para la obtención del conocimiento de
estos temas.
BIBLIOGRAFIA BASICA Y OTROS MATERIALES:
Arana, Federico (1982), Ecología para principiantes, México, Trillas.
Atlas de Ecología. Nuestro Planeta (1995), "La población", "El bosque de confieras", "El bosque
de caducifolios", "Selvas", "El bosque mediterráneo", "Las sabanas", "Praderas y estepas", "La
tundra", "Los desiertos", "Las regiones polares", "Las regiones de montaña", "Mesetas y
altiplanos", "El mar", "Las costar y marismas" y"'Los lagos", Barcelona, Cultural, pp.42-43, 6491.
Carmen, Luis de (1999), "El estudio de los ecosistemas", en Alambique: Didáctica de las
ciencias experimentales, num. 20, Barcelona, Grao, pp. 47-54.
Driver Rosalind y otros (1994), "Los ecosistemas", en Dando sentido a la ciencia en la escuela
secundaria: Investigaciones sobre las ideas de los niños, Madrid, Visor Dis, pp. 89-100.
Mayr, E. (1995), "Que preguntas se plantea la ecología en Así es la Biología, México,
Debates/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 225-246.
Miller, G. Tyler Jr. (1994), "Los ecosistemas: “¿que son y como funcionan?", en Ecología y
medio ambiente, México, Iberoamericana, pp. 87-124.
Rojero, Fernando F. (1999), "Entender la organización. Aspectos didácticos del estudio de los
ecosistemas", en Alambique: Didáctica de las ciencias, experimentales, num. 20, Barcelona,
Grao, pp. 55-64.
Rosalind Driver, Ann Squires y otros. "Dando sentido a la ciencia en secundaria". Pp. 89-100.
Vázquez Guadalupe Ana (1993) "Ecología y formación ambiental "México, Mc Graw Hill, pp 5173.
10
Ville, Claude A. (1996), "Principios de Ecología" en Biología, 8a ed., México, Mc Graw Hill, pp.
785-798.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA:
(1998), "El pastizal", en Correo del maestro, num. 25, México, Uribe, Ferrari, pp. 19-23.
Álvarez, Saules C. (1998), "Selva siempre verde", en Correo del maestro, num. 21, México,
Uribe y Ferrari, pp. 18-37.
Begon, Michael, John L. Harper y VOlin R. Townsed (1988), "Parasitismo y enfermedad",
"Mutualismo", "La naturaleza de la comunidad" y "Los problemas de los limites en ecología de
comunidades, en Ecología: Individuos, poblaciones y comunidades, Barcelona, Omega, pp. 422435, 468-503, 601-603 y 615-620.
Cifuentes, I Luis (1988), El océano y sus recursos: flujos de energía en el mar. Reproducción y
migraciones, México, SEP/FCE/CONACYT (La ciencia desde México, 63).
Krebs, 1. (1983), "La comunidad como unidad de estudio, "Características de las comunidades",
en Ecología, México, Harla, pp. 413-414 y 414-415.
Soberon, Jorge (1989). Ecología de poblaciones, México, SEP/FCE/CONACYT (La ciencia desde
México, 82)
Videocintas:
•
Concepto de ecología
•
Condiciones para la existencia de organismos.
•
Divisiones de la ecologia
•
Terminologia ecologica
•
Niveles de organización
•
Población y comunidad
•
Concepto de ecosistema
•
Energía de ecosistema
•
Productividad
•
Cadenas alimenticias
•
Nuestro medio ambiente I, U. III. a Ecología aplicada.
•
Ecología un compromiso compartido.
•
Uso racional del agua.
•
Agua elemento vital.
11
•
Ecología marina.
•
Reflexion ecológica.
•
El agua.
• Ecologia.
• Comunidad biotica.
• Ecosistema.
• Basura.
•
Contaminación del suelo.
•
Contaminación del aire,
•
Contaminación del aqua.
ACTIVIDADES SUGERIDAS:
Tema 1. El campo de estudió de la ecología,
La ciencia de la ecología.
1. Visitar un parque, un lote baldío o algún lugar cercano a su casa o a su escuela. Observar
como es el lugar: ¿Que seres vivos hay ahí?, ¿Habrá algunos que habiten en ese lugar y que no
los has visto? Remueva un poco el suelo con una vara, levante una coca y trate de encontrar un
ser vivo.
2. Experiencia de aprendizaje Observar detenidamente la ilustración que se le presenta y escriba
en la línea que esta al pie de cada una, ¿cual es el hábitat en el que se desarrolla cada
organismo?
12
Figura 4.1. Ejemplos de organismos que se localizan en distintos tipos de habitat
3. Observar los videos: ecología, comunidad biótica y ecología: un compromiso común y de
acuerdo a los materiales de apoyo investigar y contestar brevemente:

¿Que impacto encuentra en el video?

¿Que aspectos le aclaran?
4. De acuerdo a la investigación en algunos textos de ecología, y el análisis del video Ecología 110, contestar lo siguiente:

¿Como se define a la ecología?

¿Cuales son las raíces etimológicas del termino ecología y como se comportaría
con las del termino economía?

Definir los periodos históricos por los que atravesó la ecología antes de
13
consolidarse como una rama científica del saber humano.

Hacer una descripción cronológica de los acontecimientos sobresalientes
relacionados con la ecología.

¿Como y por que definió Haecker a la ecología? ¿En que año lo hizo?

Definir por que y como la ecología posee un método peculiar de estudio que la
diferencia de otras ciencias, incluso biológicas.

¿Cual es la clasificación actual de la ecología? Y ¿Que estudia cada una de sus
ramas?

Mencionar dos procesos ecológicos en que participa el hombre.

Definir los conceptos que se presentan ejemplificando sus respuestas, cada uno
comparar con sus compañeros para señalar sobre la Idea que se, time de su
conocimiento: ecosistema, individuo, comunidad, población, ambiente, nicho
ecok5gico, hábitat, factores abióticos físicos, factores abióticos químicos,
factores bióticos, luz solar, temperatura, climas y vientos, altitud, latitud,
atmósfera y presión atmosférica, suelo y horizontes del suelo, oxigeno y bióxido
de carbón (acuáticos y terrestres), potencial de hidrogeno (PH), productores o
autótrofos, consumidores de distinto orden, desintegradotes o reductores,
bioma, biotopo, biocenosis, tráfico.
Estructura de los ecosistemas.
5. Realizar un mapa conceptual con los siguientes términos:
Todos los seres vivos
Fisicos
Aire
Luz
Factores ambientales
Presión
Químicos
Suelo
Factores bióticos
temperatura
Presión
Agua
Factores abióticos
Factores biológicos
Contestar lo siguiente:

¿Como están estructurados los ecosistemas?

Distinguir cuidadosamente entre los términos biosfera, comunidad, ecosistema.
Bioma e individuo.

Mencionar los niveles de organización en los ecosistemas. ¿en que consisten?

Mencionar los factores que conforman a un ecosistema y resumir brevemente
cada uno.
6. Experiencia de aprendizaje. Describir como ejemplo alguna población que hayas observado en
el lugar donde vive.
14
7. Explicar la secuencia de los niveles de organización de los seres vivos y niveles de espectro.
1 Población
Conjunto de
organismos de
La
e
2 Interacciones entre y
dentro de poblaciones de
diferentes especies
3 Interacción
entre la
comunidad y
su ambiente
físico
ecosistema
4 Visión
general
planetaria
biosfera
c) Explicar cuales son las características de los ecosistemas y la importancia de su estudio.
ACTIVIDAD 12
Consultar algún texto de Biología e identifique las principales características en cuanto a la flora
y fauna de los habitats que se mencionan en el texto "Ecología" que se encuentra en los
materiales de estudio. Después, en un mapa de la republica identifique los tipos de vegetación
de su estado y contestar en su cuaderno de trabajo:
a) ¿Que tipo de vegetación es la que mas frecuentemente ha observado en el lugar donde vive?
b) ¿Concuerda la descripción de la flora y fauna que investigo, con aquellos que ha visto en su
15
comunidad? ¿Cuales son las diferencias y similitudes?
c) Relacionar los conceptos de recursos y condiciones, con los tipos de habitats y explicar por
que ciertas zonas tienen un determinado tipo de vegetación.
ECOLOGIA CRISIS Y EDUCACION AMBIENTAL.
ACTIVIDAD 13
Discutir con sus alumnos que pasaría si ninguna, una, cincuenta, cien y finalmente todas las
personas de su comunidad llevaran a cabo las siguientes acciones.
a) Utilizar envases de vidrio y evitar comprar envases desechables de plástico o
papel.
b) Nunca comprar o cazar animales silvestres.
C) Separar la basura en orgánica e inorgánica, para facilitar si reciclaje.
De acuerdo con sus conclusiones analizar, con ellos la importancia de la frase tan utilizada por
varios grupos ecologistas "Piensa globalmente, actúa localmente". Anotar las conclusiones en su
cuaderno de trabajo.
ACTIVIDAD 14
Enlistar todas aquellas fichas didácticas que tienen que ver con la identificación de problemas y
soluciones relacionados con temas ambientales. Relacionar el problema particular que se trata
en cada ficha, con un problema ambiental general. Por ejemplo, la fabricación de compostas
orgánicas caseras con la manera de establecer métodos que nos permitan sacar provecho de la
basura y producir una menor cantidad de desechos en las ciudades o en el campo. Anotar los
resultados en el cuaderno de trabajo.
ACTIVIDAD 15
Escribir un pequeño texto de una o dos cuartillas en su cuaderno de trabajo en
donde explique:
a) Las causas que hacen de México un país de alta biodiversidad.
b) Los factores que han promovido el deterioro de la misma.
c) La importancia de la ecología como fuente de soluciones, Indicando que pueden aportar los
16
diferentes niveles de estudio e ideas que hemos revisado a lo largo de este trabajo.
ACTIVIDADES PARE EL CIERRE DEL CURSO:
Estas actividades pueden aplicarse en la jornada de Observación y Practica Docente:
1.
En equipo o en forma individual elegir un tema de los programas de biología
especialmente los referentes a Los seres vivos y su ambiente, a fin de seleccionar los
recursos y materiales de apoyo para su desarrollo. Es conveniente tomar en cuenta
actividades didácticas como:

Platicas con especialistas.

Practicas de campo.

Visitas a viveros, museos, parques ecológicos, etc.

Libros de texto de educación secundaria autorizados por la SEP.

Periódicos y revistas.

Programas de televisión y radiofónicos.

Videocintas y audiocintas.

Aprovechar los videos y audio disponibles en los acervos de las escuelas
normales y los centros de maestros.
2. Planear una clase a partir de:

El tema del programa, los recursos y los materiales de apoyo e identificarlos con
la actividad anterior.

El enfoque de biología en especial las orientaciones generales recomendadas
para el tema elegido.

La promoción de habilidades, actitudes y valores en general la relación con el
mejoramiento del medio ambiente.

La recuperación de conocimientos y experiencias.

El desarrollo del tema en los libros de texto aprobados, a fin de retomar, adaptar
y enriquecer las ideas y actitudes sugeridas por los distintos autores.
3. Elegir uno de los planes de clase elaborados para analizarlo, enriquecerlo y mejorarlo con las
aportaciones del grupo. Exportar la clase planeada y hacer las adecuaciones necesarias para
cubrir los aspectos indicados en el punto anterior.
4. Retomar cada uno su plan de Base para mejorarlo. Comentar al grupo las dificultades y
17
proponer opciones para resolverlas.
5. Escribir un texto que explique la importancia del carácter formativo en biología. Presentar
algunos en el grupo y obtener conclusiones.
8. Discutir en equipo el cuadro que se presenta con respecto a la clasificarían metabólica de los
seres vivos.
18
9.
Escribir el concepto de comunidad, observar. el esquema de algún paisaje que previamente ha
seleccionado pare su estudio, conteste ¿Cuantos individuos hay y cuales son? ¿A que población
19
pertenece cada uno?
10. Comentar con sus compañeros de equipo algunas de las posibles relaciones existentes entre
las poblaciones identificadas y registrar sus conclusiones.
11. Señalar los factores ambientales:

¿Por que la luz solar es el factor abiótico fundamental?
12. Experiencia de aprendizaje ¿De que lugar y país sale la mariposa monarca? ¿A que país
llega? Investigar ¿Que problemática actual presentan los santuarios de la mariposa monarca?
13. Las aves y los mamíferos mantienen constante su temperatura corporal. Investigar ¿Cual es
esa temperatura? Y la temperatura de otros animales como se presenta
14. ¿Cual es la influencia de la altitud y latitud sobre el tipo de biomas en la naturaleza?
Esquematizar.
15. ¿Cual es la importancia ecológica de la fotosíntesis?, ¿Cuales son los efectos biológicos de la
luz? Explicarlos.
16. Experiencia de 4ormdiz*. Calcular el peso de la cantidad de agua de tu cuerpo:

¿Cuál es tu peso?

Multiplica ese valor por 0.7

¿Cuantos kilogramos de agua tienes en el cuerpo?

¿Que importancia tiene el agua en la vida de los seres vivos que habitan
el medio acuático?

¿Que importancia tiene el agua en la vida de los seres que habitan el
medio terrestre?
17. Explicar la relacionan entre la altura sobre el nivel del mar y la presión atmosférica. Haga un
esquema donde se aclare su explicación.

¿Cuáles son los componentes del acre y en que proporcionan se presentan?
18. Experiencia de aprendizaje. Observar la influencia y el oxigeno de los
organismos acuáticos.
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Material: dos frascos o peceras de vidrio con capacidad aproximada de 1
litro, dos etiquetas, recipientes de 2 litros y 1/2 para hervir agua, dos
peces pequeños.

Procedimiento:
a) Hervir dos litros de agua en el recipiente.
b) Numerar los frascos o las peceras; anotar en sus etiquetas el
número correspondiente.
c) Dejar que el agua se enfrié; luego llenar el frasco numero uno con
la mitad del agua.
d) Airear la otra mitad del agua, pasándola 20 veces del recipiente al frasco 2
dejándola al final en el frasco correspondiente.
e) Colocar un pez en cada frasco. Observar cada uno durante 5
minutos. f) Anotar como se comporta.

¿Que le ocurre al pez del frasco numero 1?

¿Cual es el comportamiento del pez del frasco 2?

¿A que cree que se deben dichos fundamentos?
19. Realizar un esquema para explicar el perfil hipotético del suelo. Hacer un análisis en equipo.

¿Que es el suelo?

¿Que es la edafología y mencionar si hay alguna relación con la ecología de manera
directa o indirecta?

¿Como se clasifican los nutrientes en el suelo? ¿Cuales son solubles?

¿Cual es el mejor suelo agrícola? Mencionar la proporción de sus componentes.

Además de presentar el reservorio nutritivo para una gran diversidad de organismos,
¿Cuales fenómenos se presentan en la regulación de equilibrio ecológico? Hacer un
esquema y explicar cada fenómeno.

¿Cuales son los niveles troficos y que organismos se encuentran en cada uno?

Explicar los deferentes estratos en la vegetación según el esquema que se presenta.
21
(FACTORES BIOTICOS (RELATIVOS A LOS ORGANISMOS VIVOS DE UN
ECOSISTEMA)
22
20. Del material de apoyo, "Si tu me rascas la espalda, yo te la rasco a ti" de jorge Soberon y
"Relaciones entre especies" de la enciclopedia Océano de la ecología y el video el medio
ambiente I y II. Consultar los textos de apoyo y contestar brevemente:

Hacer una relatoria del video, y en algunos casos ejemplificar
con organismos que se presentan.

¿como es la interacción entre los organismos? Detallar las dos
agrupaciones y en cada caso dar ejemplos.

Hacer un análisis entre las dos lecturas que se presentan y presentar
una comparación entre los dos casos, tomar en cuenta las coincidencias.

Hay dos niveles que se pueden estudiar entre las relaciones que se
establecen entre los organismos. Investigar ¿Cueles son?

Presentar una discusión en el grupo para obtener conclusiones.
Interacciones.
21. De acuerdo al material de apoyo que se presenta en la lectura "Las migraciones de
los organismos marinos" de Cifuentes, Torres y García, contestar brevemente:

Los animales marinos, realizan una serie de desplazamientos o
migraciones de muy diversos tipos, ¿De que dependen? ¿Que es un
cardumen? ¿Por que las migraciones reproductoras son las más
curiosas?

Discutir en equipos como es el caso del arenque, el atún, y con mas
detalles el caso de la anguila y el salmón. ¿Como son las migraciones-de
las tortugas? ¿Como se presenta el caso de migraciones de las ballenas
grises?
TEMA 2. FLUJOS DE MATERIA Y ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS,
Flujos de materia: ciclos de agua, carbón, nitrógeno y oxigeno.
1.
En equipo hacer una investigación de acuerdo al material de apoyo y videocinta.
Además de la lectura "Los ciclos órganos y niveles troficos en los océanos de Cifuentes,
Torres y Frías. Comparar los trabajos y obtener conclusiones, sobre:

¿Que es el ciclo astronómico y que diferencia tiene del ciclo geológico?

Mencionar ejemplos a cerca del porque la tierra es considerada como un
23
geosistema Integrado.

¿Aproximadamente que fracción de la energía solar que llega a la Tierra es
aprovechada por los productores? ¿En que forma se encuentra esta energía en
el productor?

Describir y dar ejemplos de cada uno de los siguientes: productores primarios,
consumidores primarios, consumidores secundarlos y reductores. Enlistar dos
alimentos que consumamos los humanos, que nos ubiquen en el cuarto nivel de
consumo.

Discutir brevemente las características del agua en relación con su importancia
para los seres vivos.

¿porque se señala el agua como un puente de hidrógeno? Ejemplificar en la
naturaleza.

Realizar el ciclo del agua y esquematizarlo.

¿Por que se habla de ciclos biogeoquímicos?

¿Por que son fundamentales todos los organismos reductores en un ecosistema?

Mencionar con que criterios se clasifican los ciclos biogeoquímicos en gaseosos y
sedimentarlos o en globales y locales.

¿Que señala la fotosíntesis? Escribir brevemente su principio.

¿Cual es el papel de la luz en la fotosíntesis?

Señalar y explicar brevemente las dos fases. Hacer un esquema para aclarar los
dos tipos de reacción.
2. Experiencia de aprendizaje. ¡Observe la liberación de oxigeno de la fotosíntesis!

Material: Planta acuática (de preferencia elodea, planta que se utiliza comúnmente en
las peceras), dos vasos de precipitado de 500 mm, dos embudos, dos cucharadas de
carbonato ácido de sodio o refresco de agua mineral, dos tubos de ensayo, cerillos.

Procedimiento:
a) En cada vaso poner agua y una cucharada de carbonado ácido de sodio.
b) Introducir en ellos rama de la planta acuática.
c) Meter los embudos en los vasos de tal manera que las ramas de elodea queden
dentro de los embudo.
d) Llenar de agua los tubos de ensayo.
e) Obstruir con el dedo pulgar los tubos de ensayo; sumergirlos en el vaso de
precipitado; deben cuidar que la parte Inferior de los embudos quede en el
interior de los tubos. Procurar que no entre el aire en el interior del tubo, para
que quede enteramente Reno de agua.
f) Señalar uno de los vasos con el numero 1 y ponerlo junto a una ventana para
24
que le de directamente la luz del sol.
g) Señalar el otro vaso con el numero 2 y situarlo en un lugar oscuro.
h) Después de que los vasos permanezcan durante un día en el lugar indicado,
observar detenidamente cada vaso.
¿Que ocurrió en el vaso 1? ¿Y en el 2?
¿En cual de los dos vasos se llevo a cabo la fotosíntesis? ¿Por que lo afirma? ¿Que supone que
hay en el tubo de ensayo?
¿Como se comprueba la presencia de O2?
3. Investigar y contestar brevemente:

¿Como es la fijación de nitrógeno en diversas leguminosas?

Mencionar las etapas de nitrógeno que se presentan en el ciclo de carbono,
fósforo, azufre y oxigeno y haga un esquema en cada caso.

¿Que es la fotosíntesis y como se relaciona con la contaminación
fotoquímica?
Flujos de energía: cadenas y pirámides alimenticias.
1. Leer los materiales de apoyo "Flujo de energía: cadenas y pirámides
alimentadas" y contestar brevemente:
•
¿Que significa trofico?
•
¿Que es la molécula del ATP? Y ¿Por que es tan importante energéticamente para
los seres vivos?
•
¿Que relación existe entre los flujos de materia y energía en los ecosistemas?
•
Definir la primera y segunda ley de la Termodinámica y explicar ¿Por que son tan
importantes para los seres vivos?
Definir los conceptos de entropía y energía cinética y explicar por que
son tan importantes para la vida?
•
¿Que son los ciclos de materiales en el ecosistema?
•
Escribir los nombres de los seres vivos que integran una cadena alimenticia
formada por productor, consumidor primario, consumidor secundario, consumidor
terciario y consumidor cuartersario.
2. Dibujar en su cuaderno de trabajo o conseguir alguna ilustración donde se presenten cadenas
y pirámides alimenticias.
25
3. Contestar lo siguiente:
1. ¿Por qua los seres vivos se clasifican en autótrofos, heterótrofos y
degradadores?
2. ¿Cual es la región visible de la luz solar y cual es su importancia?
3. ¿Que es el efecto invernadero en un ecosistema?
4. ¿Como se valora la efidencia en el use de la energía en el ecosistema?
5. ¿Que es la productividad y que relación tiene con la biomasa?
6. ¿Como se diferencian la productividad real de la productividad primaria o neta?
7. ¿Que es la quimiosintesis?
8. ¿Que significa la regla del 10%?
9. ¿Que relación existe entre los joules, unidades de trabajo y las calorías?
4. Contestar brevemente:

Diferencias entre energía nuclear y energía solar?

¿Que relevancia tiene la fijación biológica de nitrógeno, en comparación con el
proceso de haber, para la producción de fertilizantes nitrogenados?

Presentar una comparación entre Los trabajos presentados y obtener conclusiones.
26
BLOQUE II. LOS ECOSISTEMAS.
TEMA 1. ¿QUE SON Y COMO FUNCIONAN LOS ECOSISTEMAS?
El enfoque de sistemas en la ecología: ecosistema, comunidad y población.
Tema 2. La diversidad e los ecosistemas. Los problemas ambientales.

Ecosistemas acuaticos.

Ecosistemas terrestres.

Problemas ambientales.
ACTIVIDADES SUGERIDAS:
Tema 1. ¿Oue son y como funcionan los ecosistemas?
El enfoque de sistemas en la ecología: ecosistema, comunidad y población.
1. De acuerdo a la lectura de textos y al análisis del video Los ecosistemas.
Contestar brevemente.

¿Que es un ecosistema, y que características debe presentar? ¿Cuales
son los elementos para que se presente un ecosistema? Mencionar los
tres grupos de organismos en que se dividen los ecosistemas. Hacer una
relación entre población, comunidad y ecosistema y cómo están
estructuradas las comunidades.

¿Que es la biosfera?, explicar su importancia.

¿Como se define la homeostasis en un ecosistema?

¿Que es una sucesión ecológica y como se, diferencia-una primaria de
una secundarla, dar ejemplo en cada caso? ¿Que es el desarrollo
sucesional de un ecosistema y como se relaciona con-una comunidad
clímax?

¿Que es un bioma y cuales son los diversos factores que la condicionan?
¿Como es la dinámica de las comunidades?

¿Que cambios o factores influyen en la dinámica de los ecosistemas?
Tema 2. La Diversidad de los ecosistemas. Los problemas ambientales,
27
Ecosistemas acuáticos.
1. De acuerdo a la consulta de algunos textos y el análisis del video los
ecosistemas conteste brevemente:

¿Como esta constituido el ecosistema acuático y como se clasifica?

En los biomas marinos se encuentran dos grandes zonas mencionar y explicar cada una,
además ¿Que significa Plancton, Necton y bentos? Hacer un esquema representativo.

Mencionar los factores abióticos y bióticos que caracterizan a los ecosistemas acuáticos.

Señalar los dos biomas de agua dulce y explicar brevemente.

¿que es la estratificación en un ecosistema? Ejemplificar casos de las diversas
estratificaciones (vertical-horizontal), que es la estratificación en el espacio, decir
porque también con respecto al tiempo (días, noches o estaciones anuales) los
organismos presentan cierta estratificación.

¿Que es la productividad de un ecosistema? Definir claramente entre productividad
primaria y productividad primaria neta.

Mencionar algunos ecosistemas acuáticos mexicanos. ¿En que consisten cada uno de
ellos?
Ecosistemas terrestres.
1. Contesta brevemente:

¿Que es un ecosistema terrestre? Mencionar los más importantes.

¿Que diferencia hay entre la constitución de los organismos productores del medio
acústico y los del medio terrestre?

De acuerdo a la consulta de algunos textos y la Lectura que se presenta en los
materiales de apoyo referente a la variedad de Ecosistemas terrestres y videos.

Clasificar en un cuadro sinóptico cada uno con características propias. ,! Mencionar
algunos ecosistemas terrestres mexicanos.

¿cual es su ecosistema local? ¿Que relación hay entre un ecosistema urbano

con un ecosistema rural?

¿Que es la productividad en un ecosistema? ¿Defina claramente las
diferencias entre productividad primaria y productividad primarla
neta?
Problemas ambientales.
1. Discutir ampliamente ¿Cual ha sido el impacto humano sobre los ecosistemas? Así como
28
¿Cuales alternativas de manejo adecuado podrían desarrollarse en el futuro?
2. Experiencia de aprendizaje. ¿Que significa que ciertas especies están en peligro de extinción?
¿Que ejemplos de organismos se encuentran en la actividad en peligro de extinguirse el agua en
Chihuahua? ¿En que consiste la tala inmoderada? ¿Que consecuencias puede tener la tala
Inmoderada en el equilibrio de un ecosistema? ¿Como el sobre pastoreo daña un ecosistema?
¿Que significa el termino contaminación? ¿Cuales son los principales factores de contaminación?
3. De acuerdo a la lectura "Así protegen la biodiversidad los guardianes de la Amazonia" de la
revista muy interesante macro 04 y el video "El amazonas" contestar brevemente:
Donde se encuentra La Amazonia y con cuales países colinda y señalar su inventario en especies
animales y vegetales?
¿Por que se dice que es el más grande ecosistema?
¿Cual es el objetivo de los guardianes de la amazonia?
¿Que porcentaje equivale en relación a la biodiversidad del planeta?
¿Que recursos se encuentran en esta selva?
¿Como ha cambiado la cuenca amazónica en 30 años?
¿Que técnicas utilizan para localizar yacimientos?
¿Por que se dice que Amazonia es la gran reserva del planeta?
¿Cual es el centro que controla toda la información y donde se encuentra? ¿Quienes son los
garimpeiros?
¿Que otros países se han adherido en esta lucha por el medio ambiente?
29
BLOQUE
III.
ESTRATEGIAS
DIDACTICAS
PARA
LA
ENSEÑANZA
Y
EL
APRENDIZAJE DE LA ECOLOGIA EN LA ESCUELA SECUNDARIA.
Tema 1. Ideas previas y errores conceptuales acerca de la ecología en los alumno y de la
escuela secundaria,
1. De acuerdo a la lectura que se anexa en los materiales para el estudio "Dando sentido a la
ciencia en secundaria" de Driver, Sequeiros Investigadores sobre las ideas de los niños hacer un
análisis sobre la lectura tomando como base cada una de los aspectos que se consideran como
son: Progresión en el razonamiento sobre los ecosistemas, comunidad, población y competencia
entre organismos y así en cada caso que se presenta para derivar de las ideas que se tenían de
acuerdo a los niños de cierta edad y se reafirma lo que realmente-- se ha investiga, o se
comprende mejor cuando se tiene el estudio mas detallado o la madurez para entender los
fenómenos o conceptos referidos.
2. De la lectura "Introducción a la ciencia de la ecología de Charles Krebs y Ecología Leticia
Duran S. que se anexan en los materiales para el estudio del Bloque III Realizar las siguientes
actividades.
1.
¿Que es la ecología¿
ACTIVIDAD 1:
En su cuaderno de trabajo:
a) Explicar como se modifico la idea de la regulación del número de individuo de
una población a través de la historia, y por que este tipo de estudio ha sido de
gran importancia en el desarrollo de la ecología como ciencia.
b) Elaborar una cronología del desarrollo de las principales ideas en ecología,
indicando fecha, autor, la idea y su importancia.
2.
Condiciones, recursos e individuos.
ACTIVIDAD 2:
El siguiente texto es la descripción de algunos aspectos de la vida de la fragata (Fragata
magnificens), un tipo de ave marina que podemos observar con frecuencia en las costas de
30
nuestro país. Después de leer esta descripción y el texto "Ecología" que se encuentra en los
materiales de apoyo distinguir cuales pueden ser las condiciones y los recursos de esta especie
y responder en su cuaderno de conclusiones ¿Que es la ecología? ¿Cuales son las principales
ramas de la ecología? ¿Cuales son algunos de sus métodos? ¿A que se debe la actual crisis
ambiental? ¿Cual es la importancia de la ecología en la solución de esta crisis?
"Las fragatas son aves marinas que habitan alrededor de los trópicos, anidando en grandes
colonias que se establecen en islas o costas. En México existen en las islas y costas del Golfo de
California, el Pacifico y el Caribe. Una de las mayores colonias es la que se ubica en la Isla
Isabel, situada a varios kilómetros de la costa del estado de Nayarit. En la Isla Isabel, la
temperatura anual oscila entre los 24°C y 35°C, y hay una marcada estacionalidad con una
época de lluvias que inicia en mayo.
Las fragatas son aves de gran tamaño y con una gran capacidad para realizar vuelos
acrobáticos; sin embargo, dado su tamaño y la constitución de su cuerpo no pueden sumergirse
en el agua en busca de alimento, por lo que capturan con su pico solo aquellos organismos que
encuentran cerca de la superficie del mar, como peces voladores y calamares. Una actividad que
Llevan con frecuencia es el robo de alimento a otras aves como los bobos de patas azules (Sula
nebouxii).
La temporada reproductiva de estas aves se inicia en noviembre, cuando se puede observar el
inicio del cortejo y la formación de parejas. Las fragatas construyen nidos sobre los Moles, con
ramas de la vegetación y guano, parecidos a pequeñas plataformas. Tienen solo un crió por
temporada reproductiva que, normalmente, es cuidado y alimentado por la hembra"
De la siguiente lista decir que factores podemos considerar como recursos y
cuáles como condiciones, y por que:

Peces voladores y calamares.

Temperatura entre 24 y 35°C.

Vegetación.

Bobos de patas azules.

Individuos del otro sexo con quienes reproducirse.

Presencia de Lluvias.
31
CONTESTAR AHORA:
a) Parece claro que una característica de las condiciones es que son, básicamente, factores
abióticos, pero ¿Que otra diferencia encuentra? ¿Se pueden agotar las condiciones? ¿Y los
recursos? ¿Por que? Ejemplificar.
b) ¿Que pasa cuando, por ejemplo, hay poca disponibilidad de ramas para construir nidos? ¿Que
relación tienen los recursos con la presencia de individuos de otra o de la misma especie?
ACTIVIDAD 3
Describir la relación entre las diferentes estructuras que presentan los organismos del esquema,
y sus recursos alimenticios. Discutir la importancia de los recursos en el contexto de la
evolución por selección natural.
32
33
ACTIVIDAD 4
Se lean preparados machos modelos para predecir cual seria el tamaño de hoja adecuada en
plantas que habitan en regiones con diferentes condiciones ambientales. Tomando en cuenta la
cantidad de luz y la humedad, podemos decir que, a medida que aumenta la cantidad de
radiación solar que recibe una planta, la temperatura de las hojas se incrementa y, por Canto,
también la perdida de agua por evaporación. La perdida de agua es proporcional al tamaño de la
hoja, pues mientras mAs grandes son las hojas, mayor es su superficie expuesta a la radiación.
Sin embargo, las consecuencias de la pérdida de agua están relacionadas con la humedad del
ambiente; mientras más húmedo sea este, menos Importante será para la sobrevivencia la
capacidad de retención de agua. La siguiente tabla nos muestra el tamaño óptimo de hoja
según las condiciones de humedad y temperatura.
1
Analizar la tabla anterior, explicar baja que niveles de temperatura y humedad esperamos los
menores y más tamaños de hojas. Relacionar esta información con las características de los
34
biomas donde encontramos hojas muy pequeñas o ausentes (desiertos), y donde abundan las
hojas de gran tamaño (selvas); ¿Concuerdan las predicciones de la tabla con las que ha
observado en la naturaleza?, ¿cree que la temperatura y la humedad son suficientes para
explicar el tamaño de las hojas en las plantas?, ¿que otros factores cree que puedan ser
importantes?
Analizar el presente esquema y explicar la relación entre el tipo de hojas de los bosques de
confieras y los matorrales, con el dima de estos ecosistemas. ¿Como define a la luz, como un
recurso o una condición? ¿Por que? Concluir explicando cuAl es la importancia de las condiciones
en la distribución de los organismos.
35
ACTIVIDAD 5
A continuación elaborar en su cuaderno de conclusiones un pequeño texto donde defina el nicho
real y el fundamental, utilizando como ejemplo la situación de los nopales y las palomillas
descritas en el presente texto.
36
El estudio de los procesos ecológicos es importante, pues necesitamos conocer como son, las
relaciones entre los distintos organismos y entre estos el ambiente. Los cocimientos derivados
de este tipo de estudios se utilizan para resolver algunos problemas relacionados con la
conservación ambiental el control de plagas, de enfermedades y el mejoramiento agrícola, entre
otros. El siguiente texto ejemplifica una situación en donde el conocimiento de las interacciones
ecológicas fue de suma importancia para controlar la expansión de un organismo considerado
como plaga. Su lectura en el salón puede ayudar a los alumnos a emprender el potencial de los
estudios ecológicos y puede ser el punto de partida para una pequeña discusión con las
preguntas que se sugieren al final del texto.
Alrededor de 1840 se introdujo en Australia una especia de nopal (opuntia stricta) que no
existía en ese país los nopales se desarrollaron rápidamente y se extendieron en las praderas y
bosque australianos convirtiéndose en una grave plaga. Para 1925 cubrían un área de 25
millones de hectáreas (extensión que equivale ala del estado de chihuahua) y pidiendo que
estas tierras se utilizaran para la agricultura y ganadería. El control mecánico o por herbicidas
era incosteable dada la extensión del área afectada, por lo que desde principios de este siglo se
inicio la búsqueda de un control biológico. En 1925 se introdujo una población de larvas
cactoblastis cacturum que se alimentaban de esa especia de nopal. Los 2749 huevesillos de
estas larvas dieron origen a un crecimiento explosivo, de tal forma que para 1929 se
recolectaron, en condiciones naturales, alrededor de 3 millones de huevesillos. Para 1930 el
problema de los nopales había desaparecido en Australia siguieron existiendo en bajas
cantidades en equilibrio con las palomillas. A partir de entonces las áreas nopaleras de vez en
cuando son asoladas por las palomillas, y luego mueren de hambre al acabar con la población
nopales; sin embargo algunos adultos pueden emigrar a otras zonas nopaleras depositan sus
huevesillos y reinician una población local. Al mismo tiempo las semillas de los nopales son
dispersadas y algunas de ellas prosperan en áreas libres de palomillas. *
¿Qué hubiera pasado si se elige algún insecto sin ninguna información?
¿Qué ventajas ofrece el control biológico sobre otro tipo de medidas para combatir plagas como
los insecticidas?
¿Por que el control biológico depende de nuestro conocimiento sobre las interacciones
ecológicas?
37
ACTIVIDAD 6
La siguiente grafica muestra los porcentajes de mortalidad sufridos por el camarón
(Crangon septemspinosa) en diferentes niveles de salinidad y temperatura.
En este caso podemos decir que el nicho ecológico de ese camarón esta definido por dos
variables: temperatura y salinidad. De acuerdo a la lectura " Ecología" que se anexa en los
materiales de estudio, estudiar la grafica y responder a las siguientes preguntas en su cuaderno
de trabajo:
a) ¿Cuales son los limites de temperatura y salinidad que definen las fronteras del nicho
ecológico de esta especie? ¿Cuales son los niveles óptimos de estas variables?
b) Definir el intervalo de condiciones que marcan el nicho fundamental de este camarón
¿Que ocurrirla si existiera entre los 15°C y 20°C un pez que actúa como un depredador
38
muy eficaz?, ¿Cual seria el nicho real de la especie?
3. POBLACIONES E INTERACCIONES
ACTIVIDAD 7
Existen diversas leyes que protegen a especies vegetales y animales; en algunas de ellas, como
las leyes de caza se establecen épocas de veda en las que se prohíbe cazar ciertas especies y
otras establecen que solo pueden ser capturados organismos de ciertas tallas. Esto se debe a
que en épocas determinadas las poblaciones se encuentran en etapa reproductiva o que al cazar
organismos de tallas muy pequeñas se impide que estos se reproduzcan. Discutir después de
leer el articulo, que importancia tiene la demografía para conocer las especies que se
encuentran en peligro de extinción o que están amenazadas, y en el conocimiento de la forma
de conservar y utilizar racionalmente nuestros recursos naturales. Anotar sus opiniones en el
cuaderno de trabajo.
ACTIVIDAD 8
En los peces Poecilia reticulata, una especie de gupis, existen poblaciones que habitan en zonas
donde el peligro de depredación es alto, mientras que para otras es reducido. De acuerdo con la
teoría de historias de vida en zonas de gran depredación estos peces deberían de comenzar a
reproducirse a edades tempranas y lograr producir descendientes antes de ser depredados. Al
invertir en esta reproducción temprana, los peces dedican menos energía al crecimiento y solo
alcanzarían tallas pequeñas. En las zonas de baja depredación esperaríamos lo contrario, esto
es, los peces a lo largo de varias generaciones deberían alcanzar tallas mayores al reproducirse
mas tarde. El mayor tamaño en estas circunstancias seria favorecido por selección natural al
permitir producir crías más grandes y resistentes, retrasando por lo tanto la edad en la que se
alcanza la madurez reproductiva.
Imaginar que tenemos dos pozas donde habitan estos gupis. En la poza A la depredación es
alta, y en la poza B, muy baja. Realizar un experimento cambiando los peces de la poza A a la
B, y esperemos que en el cambio en la tasa de depredación modifique las características de
historia de vida de los peces que han sido intercambiados. Marcar con una x solo los resultados
que espera obtener de este experimento, y después explicar por que:
a) Los peces modifican su color ( )
2. Los peces incrementan su tamaño ( )
3. Los peces se reproducen mas tardíamente ( )
4. La selección natural eliminara' aquellos peces que tarden mucho en
39
5. Reproducirse
()
6. Los peces cambian de alimento ( )
ACTIVIDAD 9
Las interacciones entre organismos pueden ser resumidas utilizando un código simple, de
acuerdo con sus efectos para cada uno de los organismos que participan en ellas. El símbolo (+)
se utiliza para indicar cuando un organismo se ve favorecido por la interacción; el símbolo (--)
cuando es afectado de forma negativa y 0 cuando no existe ningún efecto. De acuerdo con el
ejemplo, complete la siguiente tabla utilizando los símbolos indicados e investigando en que
consisten en las interacciones que no mencionamos en el texto.
Interacción
Depredación
Organismo 1
Organismo 2
+
-
Ejemplo
Herbivoria
Competencia
Parasitismo
Mutualismo
Comensalismo
Amensalismo
ACTIVIDAD 10
De las siguientes situaciones, indique en cuales se trata de un caso de competencia
intraespecifica (1), o interespecifica (2), y de una competencia directa (3), o por interferencia
(4); anotar sus respuestas en el cuaderno de trabajo.
a) Las especies de ardillas Thomomys talpoides y T. bottae, que habitan en Norteamérica,
tienen zonas de distribución muy definidas que pocas veces se traslapan. Cuando esto
sucede, una de ellas domina con claridad a la otra siendo más abundante. Sin embargo,
los hábitos de alimentación de estas especies son muy amplios y no hay datos que
sugieran que la competencia se establece por el tipo de alimento consumido. En cambio,
el tipo de suelo que determina la capacidad de construir madrigueras de cada especie y
los hábitos fuertemente territoriales de T. talpoides parecen ser los factores que impiden
el establecimiento de ambas especies en una sola área.
( )Y( )
b) La especie de Avena fatua es una planta que causa problemas en las grandes praderas
del norte de los Estados Unidos, ya que compite con el lino El trigo y la cebada. La
avena persiste en los campos de -lino- porque sus semillas maduran antes que las de
40
este último y caen al suelo acaparando los recursos. Se ha observado una creciente
disminución de los cultivos de lino de acuerdo con el aumento en la densidad de avena.
( )Y.( )
c) En las poblaciones del balano Patella cochlear se ha observado que el tamaño promedio
de los individuos es una función del número de individuos que existe en la población.
En altas densidades poblacionales los individuos alcanzan tallas menores, y a medida
que la densidad disminuye, la talla promedio se incrementa.
( )Y( )
4. COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS.
ACTIVIDAD 11
Responder a las siguientes preguntas en su cuaderno de trabajo.

Explicar cuales son las diferencias entre las concepciones holistas y reduccioncitas de
comunidades y ecosistemas.

¿Cual es la diferencia entre una población, una comunidad y un ecosistema?
41
MATERIALES
DE
APOYO
42
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
Y SI TÚ ME RASCAS LA ESPALDA,
YO
TE LA RASCO A TI.
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS
He llegado a las ramas de los árboles
Obviamente,
(enflorados:
hay
una
larga
lista
de
cual colibrí enjoyado gozo aspirando
precursores que desde el siglo pasado se
(su olor,
preocuparon por las interacciones ++, pero
con el cual deleito suavemente, gra-
siempre al margen de la corriente principal
de
(tamente, mis labios.
la
ecología
preguntarse
POESÍA NÁHUATL
E
L
los
fenómenos
la
depredación
países
de
la
fueron
biespecífica que trataremos es aquel
valía la pena teorizar, mientras que el
en
especies
mutualismo fue tradicionalmente del interés
participantes se benefician, por lo que se
de biólogos con antecedentes anarquistas
puede simbolizar por ++. Algunas de estas
(Kropotkin),
interacciones
técnicamente
cuaqueros (Allee). Fuera cual fuese la razón,
mutualismos) son bien conocidas en todo el
el hecho es que actualmente ya ningún
mundo
los
ecólogo duda de la importancia de las
polinizadores y sus plantas), y siempre han
interacciones ++. Incluso se ha propuesto
interesado a los naturalistas. Sin embargo,
que los eucariontes (los organismos cuyas
sólo hasta tiempos relativamente recientes
células poseen un núcleo verdadero; o sea
de ecólogos de poblaciones han empezado a
la
considerar
como
excepción de las bacterias y algunos otros
importantes e interesantes. Hasta la década
grupos menores) se originaron a partir de
de
una interacción mutualista.
(por
las
cual
de
en
interesante
considerados interacciones sobre las cuales
el
tipo
qué
los
y
Es
interacción
los
ÚLTIMO
por
anglosajones
competencia
teórica.
ambas
(llamadas
ejemplo,
las
interacciones
setenta
los
de
++
mutualismos
se
totalidad
revolucionarios
de
los
(Kostitzin)
organismos,
o
con
catalogaban como parte de una historia
natural
fascinante,
importancia poblacional.
pero
sin
mayor
A semejanza de las interacciones -+, hay
una
gran
variedad
de
mecanismos
43
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
biológicos
que
producen
balance
como señala la doctora Ana Hoffmann en
demográfico ++. Para tratar de ordenar
otro volumen de esta misma serie, muchos
esta
comenzaremos
ácaros e insectos pequeños son fonéticos,
mencionando las principales "monedas" con
esto es, se transportan en las patas de los
las que se "paga". El mutualismo. Existen
escarabajos o mariposas, en los picos de
tres tipos principales de beneficios:
las aves, etcétera.
En primer lugar, los beneficios tróficos o
Una tercera gran categoría de beneficios es
alimentarios. Una especie puede ofrecer
la protección. Ésta puede ser muy directa,
alimentos
sus
como en el caso de las anémonas, cuyos
mutualistas, como el néctar y/o el polen que
tentáculos venenosos dan refugio a los
proporcionan las flores a sus polinizadores;
peces payaso en los arrecifes tropicales; o
los parásitos y desechos que los organismos
las hormigas, que protegen a las acacias y
limpiadores reciben de sus clientes, etc. El
los
beneficio alimentario también se puede dar
ataque de herbívoros y parásitos; u otras
en forma indirecta, como la flora y fauna
especies de hormigas, que protegen muy
intestinales de los animales, que ayudan a
eficientemente
a
las
digerir
mariposas,
a
los
diversidad,
en
forma
compuestos
el
directa
que
el
a
animal
en
guarumos
(cecropia)
o
tropicales
larvas
de
del
ciertas
pulgones,
de
la
cuestión seria incapaz de asimilar por sí solo
presencia
(por ejemplo, la celulosa de las plantas); o
puede existir protección en un sentido más
como
las
amplio, como el ambiente relativamente
leguminosas, que convierten en amonio el
estable y seguro que los endosimbiontes (la
nitrógeno atmosférico; o las micorrizas de
flora y la fauna intestinales de muchos
los bosques, que aceleran grandemente los
animales; las micorrizas de las plantas,
procesos de degradación y absorción de la
etc.) encuentran dentro de sus hospederos.
materia orgánica por las raíces de los
Asimismo,
árboles.
servicio
las
bacterias
nitrificantes
de
de
los
se
de
organismos
parasitoides.
También
considera
protección
limpieza
que
realizan
sobre
el
muchos
otros,
para
En segundo lugar, hay beneficios derivados
remover parásitos o partículas inutilizadas
de
de comida, como hacen ciertas aves con los
la
transportación
propágalos
individuos
gametos,
Las
búfalos, los rinocerontes o los cocodrilos, y
plantas, al ser en general incapaz de
los peces limpiadores que incluso ocupan
moverse de un sitio a otro, requieren de
territorios
ayuda
“clientes” en demanda de “servicios”.
para
o
de
dispersar
su
adultos.
polen
y
sus
fijos
a
los
que
acuden
los
semillas. Existe además una gran variedad
de especies de animales que necesitan
Una
obligadamente de dispersores. Por ejemplo,
necesariamente ligada a su “socio”, en cuyo
especie
mutualista
puede
estar
44
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
caso la desaparición de éste, conduce a la
germinación. Temple, en 1977, reportó el
desaparición de la población del mutualista
resultado de un experimento que consistió
obligado: Los ejemplos del primer caso
en dar semillas de Calvaria a guajolotes (lo
abundan entre los mutualismos simbióticos,
más cercano a los dodos que Temple
es decir, aquellos en los que la asociación
encontró): un 17% de las semillas que
es íntima, como las bacterias digestivas, los
estos animales excretaron germinó, lo cual
hongos y las algas en los líquenes, etc.
apoya la hipótesis de que, en la naturaleza,
También
Calvaria
se
encuentran
algunos
mutualismos obligados no simbióticos, por
ejemplo,
ciertas
orquídeas
del
dependía
obligatoriamente
del
dodo para su reproducción.
género
catasetum
que
son
obligatoriamente
Posiblemente
la
polinizadas
por
abejas
euglossidas.
mutualismos
sean
Es
mayoría
de
facultativos
los
(no
posible que también éste sea el caso del
obligados. Hay grupos (llamados gremios)
árbol Calvaria major de la isla Mauricio: se
de especies que realizan tareas similares
ha argumentado que las poblaciones de
dentro de una comunidad particular. Por
esta especie no han producido ni una sola
ejemplo,
plántula en los últimos 300 años, debido a
polinizadores, constituidos por especies con
que estaban asociadas obligadamente a los
características similares, que se reparten
dodos. Éstos eran unas aves grandes,
las
torpes y mansas que hasta finales del siglo
plantas. Así tenemos a los colibríes y
XVII
Los
abejorros de proboscis larga que visitan a
marineros europeos que llegaban ahí las
las plantas del gremio de flores rojas con
mataban, en parte por su carne y en parte
corola estrecha y alargada. La remoción de
por gusto. En efecto, eran muy dóciles y
una sola especie del gremio posiblemente
mansas y no podían volar, por lo que había
no afecte de modo severo a cualquier otra
quien consideraba que matarlas a palos,
del gremio asociado, puesto que existen
nada mas porque si, resultaba divertido.
especies alternativas que pueden realizar
Como
las funciones de la desaparecida.
habitaban
la
isla
consecuencia
de
Mauricio.
este
"deporte",
hay
visitas
a
varios
los
gremios
distintos
gremios
de
de
antes de que finalizara el siglo XVIII los
dodos ya se habían extinguido. Ahora bien,
Para
se
diferencias en la dinámica poblacional de
sabe
que
las
semillas
de
muchas
explorar
un
poco
las
principales
especies de plantas necesitan pasar por el
los
tracto digestivo de las aves para poder
obligados,
germinar,
modelos de espacio de fase semejantes a
y
entonces
se
propuso
la
hipótesis de que las semillas de Calvaria
mutualismos
facultativos
plantearemos
ahora
y
los
algunos
los de los capítulos anteriores.
major requerían de ser tragadas y luego
excretadas
por
los
dodos
para
su
En
general,
debemos
esperar
que
las
45
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
isoclinas de especies mutualistas tengan
Figura V.I. Espacio de fase de una
pendiente positiva, puesto que a mayor
interacción entre dos especies de
número de individuos de una de las dos
mutualistas facultativos.
especies se requerirá de un mayor número
de mutualistas para compensar los efectos
M
negativos de la competencia intraespecífica.
Por otra parte, el beneficio demográfico
derivado de la presencia del mutualista no
puede
aumentar
indefinidamente.
Por
M
ejemplo, por muchos polinizadores que
existan, no es posible fecundar más óvulos
que los que cada planta tenga, y por mucho
M
M
néctar y polen que las plantas provean, las
abejas no podrán aumentar su población
más allá de lo que otros factores limitantes
determinen.
Por
lo
tanto,
las
isoclinas
deben de curvarse para reflejar este efecto
de saturación,
b
)
M2
de tal forma que cada
pequeño aumento en la densidad de una
especie requerirá cada vez más mutualistas
para
compensar
los
efectos
negativos.
Algunas isoclinas típicas de esta situación
se muestran en la figura V.I.
M1
M2
Figura
V.2.
Espacio
de
fase
de
una
interacción entre un mutualista facultativo y
otro obligado (a), y de dos mutualistas
obligados,
ambos
con
un
umbral
de
densidad de la especie mutualista (b)
M2
La topografía del espacio de flechas indica
que se alcanzara un equilibrio estable en el
M*
M1
cual
la
densidad
de
cada
especie
es
1
46
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
superior a la que se obtendría en ausencia
esperaríamos
del mutualista. Como en el caso de la
obligados fueran menos comunes que los
competencia, es posible demostrar que no
facultativos, pues los primeros resultarían
se presentaran ciclos en este tipo
más
de
espacio de fase. Hay que notar que se
que
sensibles
los
a
mutualismos
las
fluctuaciones
medioambientales.
supone que cada especie puede sobrevivir
en
ausencia
suposición
de
su
mutualista;
corresponde
mutualistas
entonces
al
facultativos.
una
esta
caso
de
Tendremos
interacción
sumamente
sólida, en la que las únicas perturbaciones
capaces de simplificar la asociación son
aquellas que excluyan completamente a
una de las dos especies.
Hasta donde sabemos ahora, éste es el
caso. Es casi seguro que ejemplos de
asociaciones consideradas tradicionalmente
obligadas,
como
las
yucas
y
sus
polinizadores, las de algunas micorrizas de
ciertas especies de árboles, o la micro
fauna del tracto digestivo de las termitas
(la cual digiere la celulosa que las termitas
comen) en realidad lo sean, pero no se han
¿Qué pasaría si una de las dos especies,
realizado los experimentos de remoción de
digamos la A, fuera facultativa? Esto se
uno de los dos mutualistas que permitirían
representa
la
determinar el grado de obligatoriedad de la
especia. A hacia la izquierda, para que su
relación. En cambio, abundan los ejemplos
equilibrio se haga cero o negativo. Un
de
equilibrio
interpreta
“socios”
mutualistas
son
biológicamente diciendo que la población A
especies
que
necesita una densidad mínima B* de su
ejemplo, los gremios de dispersores de
socio para poder establecerse. En la figura
semillas (varias especies de aves) y las
V.2ª tenemos ejemplos de ambos casos.
especies
Nótese que se sigue obteniendo un solo
dispersan.
punto de equilibrio sobre el plano y que
dispersores
éste
nutritivas
es
corriendo
la
negativo
estable.
Si
isoclina
se
en
cambio
de
ahora
mutualismos
difusos,
actúan
de
donde
los
gremios
de
similarmente.
Por
árboles
En
este
cuyas
los
semillas
mutualismo,
obtienen
de
en
frutos,
las
y
los
sustancias
las
plantas
hacemos que ambas poblaciones dependan
reciben transporte a sitios alejados de
obligadamente de los socios, entonces las
donde está la planta materna, lo cual puede
isoclinas pueden cruzarse en dos puntos de
ser benéfico si en la vecindad de la planta
equilibrio. Uno estable y otro inestable
madre
(Figura V.2b). Ahora el sistema entero
ejemplo) resultara más intensa. En esta
puede desaparecer si alguna causa externa
área todavía hace falta realizar mucho
a la interacción mueve las poblaciones a la
trabajo experimental, de manipulación de
zona de atracción del origen. Por lo tanto,
densidades de especies, para entender bien
la
competencia
(por
luz,
por
47
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
el funcionamiento de las interacciones ++.
el
pasado,
se
produjeron
los
cambios
demográficos necesarios para que actuara
Sin embargo, con la información disponible
ya se puede afirmar que los mutualismos
son
tan
importantes
como
las
otras
interacciones en sus efectos a nivel de la
comunidad.
Pensemos
importancia
de
solamente
las
en
micorrizas
la
como
mutualismos que permiten la existencia de
los bosques y selvas. Es muy probable que
si se removieran las micorrizas de los
bosques,
éstos
sufrirían
una
profunda
transformación e incluso muchas especies
de
árboles
desaparecerían.
De
manera
similar, sin dispersores de semillas, las
selvas tropicales adquirirían una fisonomía
muy diferente, pues su diversidad se debe
en
mucho
a
transportadas
que
las
por
una
semillas
son
variedad
de
organismos que las mezclan y remezclan en
extensiones
muy
amplias.
Sin
los
dispersores, lo más probable es que muy
pocas especies de árboles dominarían la
composición de la selva, en lugar de la
escasa
dominancia
específica
que
se
observa. También en este caso queda por
realizar casi toda la labor experimental que
permitiría
rechazar
las
hipótesis
arriba
mencionadas. El estudio ecológico de las
interacciones ++ está aún “en pañales”.
evidencia
adaptaciones
que
participantes
en
experimental,
observamos
las
selección
natural.
Por
ejemplo,
la
morfología y la pauta de colocación en
muchas flores promueve la visita eficiente
de los polinizadores. Las rayas, manchas
alargadas o hileras de puntos que muchas
especies de flores poseen pueden servir
para guiar a los polinizadores hacia las
recompensas (néctar o polen) y aumentar
así
la
eficiencia
del
polinizador.
Esta
eficiencia se mide por el número de visitas
“exitosas” que el polinizador realiza por
unidad de tiempo. La importancia de estas
guías e ha demostrado experimentalmente
por medio de tres técnicas principales: la
primera consiste en utilizar flores artificiales
en el laboratorio, algunas con guías y otras
sin ellas, y medir la cantidad de visitas que
los polinizadores realizan en un tiempo
dado; la segunda, en pintar a las flores
naturales en el campo; la última radica en
utilizar especies en las cuales se presentan
naturalmente flores con y sin guías. En los
tres tipos de experimentos, las flores con
guías reciben más visitas en el mismo
tiempo
porque
los
visitantes
van
directamente a la parte de la flor que
contiene el néctar, mientras que en las
flores sin guías se pierde mucho tiempo
vagando sin encontrar esta recompensa.
Sin embargo, aunque en muchos casos
falta
la
las
en
los
asociaciones
++
sugieren claramente que, por lo menos en
En muchas especies de plantas, el aspecto
de las flores, su coloración, el tipo de néctar
y la hora de apertura se conjugan en los
llamados “síndromes de polinización”. Éstos
48
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
son conjuntos de características florales que
cambio. Más aún, estrictamente hablando,
las adaptan a la polinización por grupos
lo que ocurre es que el material genético
restringidos de visitantes. Por ejemplo, el
responsable
“síndrome de murciélago”, o quiróptero
produce más copias de sí mismo que
filia, se manifiesta en flores grandes, de
aquellos genes que no propicien el efecto
colores pálidos, con gran cantidad de néctar
mutualista. Por lo tanto, por triste que
y de apertura principalmente nocturna. Este
pudiera resultar para algunos enamorados
síndrome favorece las visitas regulares por
de la imagen de una naturaleza amable y
parte de animales nocturnos, como los
altruista, el mutualismo en los seres vivos
murciélagos,
es
con
altos
requerimientos
de
la
únicamente
un
conducta
mutualista
“egoísmo
genético”
energéticos y capaces de detectar a las
disfrazado, y a la menos oportunidad se
flores
síndrome
pueden seleccionar conductas que aporte a
fácilmente reconocible es el del colibrí.
la especie el beneficio del mutualismo sin
Corresponde a flores rojas o anaranjadas,
tener que pagar su costo.
en
la
oscuridad.
Otro
de corola larga y estrecha, y de néctares
ricos en aminoácidos. Los visitantes típicos
serían animales de pico (o trompa) larga,
buena vista y muy dependientes del néctar
para su alimentación.
En las relaciones entre polinizadores y
plantas, este tipo de “trampa” ha aparecido
un gran número de veces. Existen plantas
cuyas
flores
se
reparten
el
costo
de
producir el néctar, el cual es muy caro en
Aunque
los
muchas
términos
sentidos
ejemplo, tiene flores femeninas sin néctar,
(polinizadores atípicos visitan las flores del
pero que producen aromas parecidos a los
síndrome, y los visitantes típicos visitan
de las flores masculinas con néctar. Las
flores que no lo presentan), son una valiosa
flores
guía que, “a ojo de buen cubero”, puede
insectos
indicar qué tipo de polinizador se puede
anteriores con flores masculinas, asocian el
esperar.
aroma con la existencia de una recompensa
excepciones
síndromes
en
tienen
ambos
de
energía.
femeninas
que,
La
son
debido
papaya,
polinizadas
a
por
por
experiencias
en forma de néctar. La “deshonestidad” de
En este punto conviene subrayar algo que
ya se mencionó en el primer capítulo. La
selección natural no actúa (hasta donde nos
consta) para beneficio de la especie y
mucho menos de otras especies. En las
interacciones ++ una especie beneficia a
otra
únicamente
porque
recibe
algo
a
las plantas puede alcanzar extremos casi
escandalosos, como en el caso de muchas
orquídeas.
Ophirys,
Por
existen
ejemplo,
especies
en
el
cuyas
género
flores
presentan una notable similitud con las
hembras de ciertas avispas. El macho de la
avispa se deja engañar por la orquídea y
49
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
trata de copular con ella, creyéndola una
se
hembra de su especie. Cuando por fin
depredador. El limpiador corresponde con
abandona la flor (sin ninguna recompensa,
una pauta de nado muy precisa, que es
sea en néctar o de otro tipo), ya lleva
seguida
colocada en el tórax la masa de polen
Durante la limpieza, el encargado de ésta
pegajoso que la orquídea le depositó. Una
puede penetrar a la boca abierta del cliente
ulterior visita a otra falsa avispa hembra
y
remover
las
culminara en la transferencia de la masa de
incrustadas
en
polen a la zona receptiva de otra orquídea.
demostrado
La avispa realiza la transferencia del polen
removiendo
de manera notablemente precisa y sin
limpiadores, que sin ellos los peces clientes
ningún
se enferman de la piel y sus poblaciones
costo
energético
aparentemente
para la planta.
aproxima
por
como
la
tal,
y
conducta
partículas
los
de
no
como
limpiado.
de
alimento
dientes.
Se
ha
experimentalmente,
de
una
zona
a
todos
los
disminuyen. Tenemos por lo tanto, un
ejemplo mostrado de asociación ++.
Pero
también
existen
los
“ladrones
de
néctar”, que le hacen trampa a las plantas
Muchas veces las asociaciones mutualistas
perforando un pequeño agujerito en la base
se ven invadidas por organismos llamados
de la corola y extrayendo el néctar sin
aprovechados, es decir, que toman ventaja
impregnarse de polen.
(se
aprovechan)
de
la
existencia
del
mutualismo pero sin dar nada a cambio, o
Otra interacción en la que se han producido
adaptaciones verdaderamente maravillosas
es
la
de
los
pequeños
pececillos
“limpiadores” de los arrecifes tropicales.
Más de cuarenta especies y por lo menos
seis de camarones se dedican al “oficio” de
limpiar diferentes partes del cuerpo de
otros organismos, retirando partículas de
comida, pequeños parásitos, etc. Cuando
un individuo de alguna de las especies de
“clientes” requiere limpieza, se dirige al
sitio ocupado por un organismo limpiador.
El acercamiento puede acompañarse por
cambios en la coloración y la conducta del
“cliente”. Esta coloración sirve de señal
hasta
en
perjuicio
de
uno
o
ambos
participantes en el mutualismo Un ejemplo
de esto ocurre entre los limpiadores y sus
clientes.
El
pez
limpiador
Labroides
dimidiatus tiene un mínimo, Aspidontus
teniatus,
el
cual
es
extremadamente
parecido al primero. Cuando un cliente en
busca
de
limpieza
se
aproxima
a
un
individuo de Aspidontus, este imita incluso
la "danza" de bienvenida del limpiador. El
cliente se pone entonces a disposición del
falso limpiador, quien en lugar de remover
las basuras o los parásitos se aprovecha de
la confianza del visitante para arrancar un
buen bocado de agalla o de "cachete".
para advertir al limpiador de que el cliente
50
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
Otro ejemplo de aprovechado es el de la
Este comportamiento de los atunes que
campamocha
aparecen en la zona en primavera y se
coronatus,
africana
que
se
Hymenopus
aprovecha
del
desaparecen al final del verano ha creado
mutualismo entre los polinizadores y sus
ingeniosos procedimientos para capturarlos,
plantas. El parecido de este depredador de
como es el caso de las almadrabas, redes
insectos a un grupo de flores es realmente
fijas que se colocan en el área donde el atún
asombroso,
los
migra, sirviendo este desplazamiento para
polinizadores, engañados, en lugar del
que entren en la “trampa” y ahí los capturen
néctar o polen encuentran su fin.
los
,
de
manera
que
pescadores,
que
les
dan
diferentes
nombres según su peso: cachorretas cuando
Como
se
ha
mutualistas
visto,
las
deberían
de
interacciones
facilitar
la
tienen de 5 a 6 kilogramos, libercoras
cuando
tienen
10
kilos,
atunarros,
de
existencia de las especies involucradas, tal
aproximadamente 50 y atunes, de más de
vez
100.
incluso
manteniendo
las
especies
dominantes de una comunidad (micorrizas
de los árboles, por ejemplo), por lo que su
Otros
papel en la estructura de las comunidades
migraciones son las tortugas, aunque las
puede ser central. Las presiones selectivas
causas de este interesante proceso no están
sobre los participantes en las asociaciones
totalmente aclaradas. Las tortugas marinas
++ deben de actuar en el sentido de
se encuentran distribuidas en todos los
estrechar cada vez mas la asociación, a
mares tropicales y vuelven a las costas
diferencia
donde nacieron para aparearse y realizar la
de
depredación,
participantes
presiones
lo
que
donde
(la
uno
presa)
selectivas
ocurre
que
esta
con
de
la
los
sujeto
a
promueven
la
animales
marinos
que
realizan
puesta.
Un aspecto destacado del comportamiento
separación o disociación con el depredador;
de
o
ambos
regresar a su lugar de anidación, esto les
participantes deben de evolucionar en el
permite nadar miles de kilómetros a través
sentido de separarse ecológicamente de los
del mar hasta una playa particular, siendo
competidores.
una de las migraciones que rivaliza con las
la
competencia,
en
donde
las
tortugas
es
su
capacidad
para
realizadas por las aves, las anguilas y el
Atlántico los atunes se alimentan hasta el
salmón.
mes de noviembre y al llegar el otoño y
con
enfriarse las aguas, las abandonan y de
animales
nuevo se dirigen hacia el sur para cerrar su
donde viven habitualmente hasta la zona de
ciclo anual.
cría, saber cómo escogen las rutas que
Resultaría
exactitud
interesante
cómo
trasladarse
averiguar
consiguen
desde
los
estos
lugares
51
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
deben
seguir
y
los
procedimiento
que
utilizan para orientarse en el grado océano.
mecanismo de orientación para acudir a sus
zonas
de
reproducción
y
de
desove,
situadas a miles de kilómetros de distancia.
Cuando
Von
Frisch
clásicos
estudios,
descubrió,
la
existencia
con
sus
de
una
En las heladas aguas del Océano Ártico
y
brújula solar con la cual se orientaban las
del Mar de Bering, en el casquete polar de
abejas y, más tarde. Dramer comprobó la
Alaska, cada año se inicia una de las
misma capacidad en las aves, se estableció
migraciones más extraordinarias que se
la hipótesis de que también las tortugas
realizan: la de las “ballenas grises”. Es una
marinas podrían guiarse por la posición del
asombrosa
migración
Sol o de las estrellas, aunque de momento
emprenden
puntualmente
no se sabe cuáles son las facultades usuales
invernales desde el polo norte hasta las
de estos seres.
cálidas aguas mexicanas de la península de
que
los
en
cetáceos
los
meses
Baja California. Sin lugar a dudas se trata
También los investigadores han pensado
de una de las migraciones más largas que
que el olfato debe desempeñar un papel
efectúe cualquier mamífero. El recorrido se
importante
sus
prolonga por tres meses y durante este
desplazamientos, al permitirles distinguir las
lapso las ballenas se enfrentan a una serie
diferentes masas de agua que atraviesan,
de adversidades.
a
la
hora
de
realizar
como sucede con los salmones, pero en
realidad tampoco se sabe mucho, por el
Parten
momento, sobre la agudeza de este sentido.
bordean
Asimismo, no se conoce la sensibilidad de
Aleutianas, cruzan el Pacífico septentrional y
las tortugas, pero deben considerarse con
aparecen frente a los litorales de California,
mucha cautela las teorías que se basan en
E.U.,
que podrían orientarse por una especie de
paralelo
sonar, como lo hacen los cetáceos al ir
península de Baja California, doblan por
emitiendo ultrasonidos, hasta deducir, por el
Cabo San Lucas y penetran al Golfo de
tiempo
California, en México.
en
que
éstos
tardan
en
ser
de
la
por
sin
Península
la
cadena
detenerse,
a
la
de
costa
Kamchatka,
de
siguen
hasta
las
un
llegar
Islas
curso
a
la
percibidos después de rebotar en los fondos
marinos, la situación y forma de ellos.
Los científicos consideran que estas ballenas
realizan
la
migración
hasta
las
aguas
Los desplazamientos de las tortugas han
localizadas en el paralelo 28 por presentar
podido ser estudiados con más facilidad que
un clima benigno para ellas y por tener una
los de otras especies, porque realizan sus
salinidad
viajes sobre la superficie del mar. De todas
fundamental para el entrenamiento de la
formas,
sigue
siendo
un
misterio
que
permite
gran
flotabilidad,
su
52
LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS________________________________
cría antes de emprender la larga migración
hacia el Mar de Bering.
El reloj con que la naturaleza ha dotado a
las ballenas grises, es de una exactitud
extraordinaria; según estudios científicos los
cetáceos nunca tienen un retraso mayor de
5 días al inicio o al final de su migración,
que ocurre entre el 20 de diciembre y el 20
de
marzo,
constituyendo
uno
de
los
esforzado
en
espectáculos más maravillosos.
Los
naturalistas
desentrañar
se
el
han
misterio
de
estas
migraciones para facilitar la labor de los
hombres
de
mar,
aunque
no
lo
han
conseguido en todos los casos, por lo que
quedan
aún
muchos
problemas
por
esclarecer sobre sus vidas.
53
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
RELACIONES ENTRE ESPECIES
nichos están ocupados y sólo los invasores
L
as
comunidades
formadas
naturales
por
están
poblaciones
con gran capacidad competitiva pueden
que
interactúan en varios grados, en un
adueñarse
de algún recurso. No obstante,
abanico de posibilidades que abarca desde
los ecosistemas con relativamente pocas
interacciones básicamente neutras, en las
especies, como las que se hallan en una
que
dos
ocupan
el
mismo
fase inicial de desarrollo o las oceánicas
comparten
el
mismo
alejadas de las corrientes de dispersión, son
que
tienen
vulnerables
a
influencia directa, positiva o negativa, sobre
organismos
invasores,
la capacidad de los individuos, de una o
demostrado en los siglos XVII y XVIII con la
ambas
y
llegada de ratas, cabras y cerdos de los
reproducirse. Desde una perspectiva global,
barcos de los navegantes a las costas
parece como si el efecto de la evolución
caribeñas y del pacífico.
hábitat
poblaciones
pero
ambiente,
no
a
interacciones
poblaciones,
hubiera
de
sobrevivir
los
cambios
tal
debido
como
a
quedó
sido reducir las presiones de
competencia y producir una división de los
Los líquenes son un ejemplo de asociación
recursos entre una variedad de especies.
íntima entre dos especies: un alga y un
Así, la competencia intraespecífica puede
hongo. La fotografía muestra la belleza que
dar origen a la aparición de dos especies
pueden alcanzar ciertos líquenes, como éste
distintas,
que crece en un tronco de abeto.
con
diferentes
tolerancias,
mientras que la competencia intraespecífica
puede originar la compartimentación de los
LÍQUENES:
recursos
EFICIENTE
del
hábitat
adaptaciones
a
través
de
o
de
corporales
UNA
ASOCIACIÓN
especializaciones, sin que ninguna de ellas
A
(a
sea
hongo (generalmente, un ascomiceto) en la
suficientemente dominante para desplazar a
que ambos coexisten formando un solo
muchas
organismo.
comportamiento. Surge así una comunidad
de numerosas especies que ocupan distintos
nichos
ecológicos
excepción
otras.
y
de
Esto
presentan
la
distintas
humana)
contribuye
a
la
unque a primera vista un liquen
parece una planta, en realidad, es
una asociación íntima de un alga
(generalmente, verde o verdeazulada) y un
Según
su
morfología,
los
estabilidad de los ecosistemas maduros,
líquenes se clasifican en: foliáceos (aspecto
puesto que en ellos prácticamente todos los
de hoja), fruticosos (aspecto arborescente)
y crustáceos (aspecto de costra). Estos
54
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
últimos, frecuentes en las rocas desnudas y
líquenes se ha utilizado como indicador de la
en las cortezas de los árboles viejos, están
contaminación atmosférica, sobre todo en lo
compuestos
de
que se refiere al dióxido de azufre, gas que
densamente
se libera en la combustión de carbón y es
por
filamentos
una
del
capa
externa
hongo
empaquetados, bajo la cual se encuentra un
responsable de la lluvia ácida.
estrato alguno más de red de filamentos
(médula) que penetran en el sustrato sobre
MUTUALISMO Y SIMBIOSIS
le que se halla fijado el liquen.
E
La simbiosis parece perfecta: el hongo
absorbe el agua y las sales minerales que la
l mutualismo es un tipo de relación
entre dos especies que beneficia a
ambas. Los términos mutualismo y
planta precisa y éstas son transformadas en
simbiosis
sustancias orgánicas merced a la función
indistintamente, con el mismo significado,
clorofílica del alga. Esta cooperación hace de
pero, a la hora de precisar, los biólogos
los líquenes organismos extremadamente
prefieren
resistentes al frío (en las regiones polares
<simbiosis> a los casos de mutualismo en
constituyen a menudo la única forma de
que entre las dos especies asociadas existe
vida vegetal existente) y a la sequía, y los
una permanente e íntima relación anatómica
capacita para colonizar rocas desnudas,
y fisiológica que da origen a un todo
terrenos baldíos y cortezas de árboles. Sin
orgánico. Éste es el caso, por ejemplo, de
embargo, algunos biólogos sugieren que se
los líquenes (asociación entre un alga y un
trata de un parasitismo controlado en el que
hongo), las micorrizas (asociación entre las
el único beneficiado es el hongo. En todo
raíces de las leguminosas y ciertas bacterias
caso, los líquenes se reproducen (vegetativa
fijadoras de nitrógeno).
se
utilizan
restringir
el
uso
a
menudo
del
término
y sexualmente) y crecen como un todo,
manteniendo
indefinidamente
su
eficaz
En muchas ocasiones, la relación mutualista
asociación íntima. Pero tienen un talón de
o
Aquiles,
indirectamente, fines nutricios, de modo que
y
es
que
carecen
de
medios
simbiótica
persigue,
directa
o
excretores, lo cual los hace muy sensibles a
un
los
Así,
determinados nutrientes que este último no
paradójicamente, los líquenes, que son los
puede obtener, y viceversa. Son de este
grandes pioneros en la colonización de las
tipo los mutualismos que se desarrollan en
regiones más inhóspitas del planeta, no
el aparato digestivo de los rumiantes y de
pueden
los xilófagos (devoradores de madera) con
compuestos
vivir
tóxicos.
en
las
ciudades
industrializadas, donde el aire contaminado
destruye
la
clorofila
de
sus
mutualista
proporciona
al
otro
determinadas bacterias y protozos).
cuerpos
vegetativos. Por ello, el crecimiento de los
55
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
Un liquen se forma cuando la espora del
bacteriorrizas,
hongo, al brotar, halla una célula del alga
simbióticamente
apropiada para su asociación. A medida que
leguminosas fijan el nitrógeno atmosférico y
ambos se van reproduciendo, en estrecha
enriquecen así el suelo en este elemento;
asociación, se va formando un entramado
razón por la cual las plantas capaces de
de filamentos del hongo que rodea a las
desarrollar esta simbiosis son a menudo las
células del alga, formando el talo del liquen.
pioneras en el desarrollo de una comunidad
que
con
las
asociadas
raíces
de
las
sobre suelos pobres.
En una comunidad, el mutualismo puede
desempeñar
una
importante
función
ecológica, especialmente cuando se da entre
especies que sólo pueden sobrevivir en
determinados
ambientes
si
se
hallan
asociadas a otras en régimen mutualista o
MICORRIZAS: HONGO-RAÍZ
L
as setas o champiñones no son sino
los aparatos reproductores del hongo.
El cuerpo de éste permanece oculto
simbiótico, porque el mutuo beneficio que
bajo el suelo, estableciendo relaciones de
logran obtener mediante esta interacción les
mutualismo con las raíces de los árboles del
permite desarrollar su actividad vital en
bosque. Al coger una seta no hay que
unas condiciones difíciles que no podrían
arrancarla, sino cortarla, para respetar el
resistir por separado. Tal es el caso de los
hongo.
citados insectos xilófagos, como los termes,
y sus microbios digestivos, y también el de
Las micorrizas son asociaciones simbióticas
los líquenes. Los líquenes tienen una gran
de mutualismo entre ciertos hongos y las
capacidad
raíces
de
condiciones
resistencia
frente
desfavorables
a
del
las
medio
de
muchas
plantas.
El
hongo
beneficia a la planta al descomponer la
ambiente, lo que explique que sean los
materia orgánica presente en el
organismos más difundidos sobre la faz de
poniendo de este modo ciertos minerales a
la
las
disposición de las raíces. Éstas, por su
secos
parte, proporcionan al hongo, que carece de
roquedos de alta montaña sometidos a
la función clorofílica, sustancias orgánicas
fuerte
sinterizadas por la planta.
Tierra,
regiones
encontrándose
polares
como
insolación.
ambientales
tan
tanto
en
Estas
en
los
variaciones
acentuadas
no
suelo,
podrían
soportarlas por separado el hongo y el alga,
La importancia ecológica de las micorrizas
que sólo pueden vivir en lugares sombríos y
se descubrió al observar que las orquídeas
húmedos.
no prosperan si no están colonizadas por un
Pero
las
relaciones
también
determinado hongo. Más tarde, también se
pueden beneficiar a la comunidad en su
comprobó que muchas especies arbóreas
conjunto,
forestales mueren al ser trasplantadas a
como
es
mutualista
el
caso
de
las
56
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
prados con suelos fértiles, pero que carecen
MUTUALISMO
de
FACULTATIVO.
los
hongos
micorrizales,
y
que,
inoculando previamente estos suelos con
OBLIGADO
Y
por debajo de la capa gumífera de los suelos
L
forestales,
extremos en los que las especies asociadas
esporas de tales hongos, los árboles se
desarrollan con normalidad. Los cuerpos
filamentosos de estos hongos se extienden
formando
un
manto
denso
a relación mutualista puede tener
diferentes grados de dependencia y
especialización.
Muchos
de
los
ejemplos hasta ahora citados son casos
alrededor de las raíces de los árboles e
no
introduciendo algunos filamentos en las
(mutualismo obligado); pero hay muchos
células radicales. Las setas o sombrerillos
casos de mutualismo facultativo, en los
que surgen del suelo no son más que los
cuales ambas especies se benefician con la
aparatos
de
asociación pero son capaces de sobrevivir
esporas) de estos hongos, cuyo auténtico
sin ella. A menudo, este tipo de relaciones
cuerpo permanece enterrado.
no responde a intereses nutricios en ambos
En las orquídeas la simbiosis todavía es
socios, sino sólo en uno de ellos. Este es el
mucho más estrecha, ya que los filamentos
caso de algunas especies de cangrejos que
del hongo invaden por completo las células
colocan anémonas u otros cnidarios en la
de
son
parte superior de sus caparazones, lo que
los
supuestamente les sirve de camuflaje; los
la
reproductores
raíz.
Las
particularmente
(cargados
micorrizas
importantes
ecosistemas
tropicales,
acostumbran
a
ser
en
cuyos
pobres
en
suelos
materia
pueden
sedentarios
benefician
vivir
independientemente
cnidarios, por su parte, se
de
la
relación
al
obtener
orgánica y sales minerales. A través de sus
partículas de alimento cuando el cangrejo
representantes micóticos, las raíces de las
captura y devora sus presas; sin embargo,
plantas son capaces de invadir los cuerpos
ni el cangrejo ni el cnidario dependen uno
de organismos recién muertos y extraer los
del otro.
minerales de aquéllos de forma inmediata,
antes de que sean lavados por las lluvias.
Esas micorrizas tropicales son tan eficaces
que
el
agua
de
escurrimiento
de
las
pluvisilvas no contiene más minerales que
los presentes en ella en el momento de caer
como lluvia.
MUTUALISMO
CLIENTELISTA
Y
MUTUALISMO POLINIZADOR
U
n tipo de asociación facultativa muy
interesante es el que se establece
entre los pececillos limpiadores y
otros peces de cierto tamaño, como el
mero. Los diminutos limpiadores entran en
la boca del cliente y le van extrayendo los
fragmentos de alimento en putrefacción que
57
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
han quedado retenidos en los dientes, e
incluso
penetran
hasta
la
faringe
para
devorar los posibles parásitos alojados en
ella,
con lo que realizan
un
excelente
servicio de limpieza y desinfección a cambio
de alimento. Parece ser que el proceso
COMENSALISMO
E
l comensalismo es aquel tipo de
relación interespecífica en el cual
uno
beneficiado
de
y
los
asociados
ninguno
resulta
perjudicado.
En
adaptativo ha desembocado en la inhibición
general se trata se coacciones en las que
del instinto primario del cliente de engullir a
determinados organismos obtienen cobijo o
sus limpiadores frente a los vivos colores de
soporte de otros que no sufren perjuicio
éstos,
pececillos
alguno por tal colaboración. Es el caso de
oportunistas que imitan los colores de los
las plantas epifitas, como las orquídeas
limpiadores
penetrar
tropicales, o de carroñeros, como las hienas
impunemente en las fauces del huésped,
que se asocian a los leones para aprovechar
arrancarle un bocado de suculenta comida y
los despojos de los cadáveres de animales
salir
que ellas son incapaces de capturar. Donde
ya
que
existen
otros
auténticos
rápidamente
para
antes
de
que
éste
reaccione ante el impostor.
más extendido este ese tipo de relación es
en el océano: casi todo agujero de gusano y
Otro
tipo
de
mutualismo,
de
mayor
concha de molusco tienen algún huésped no
trascendencia ecológica, es la asociación
invitado
planta-polinizador,
la
eventualmente de la abundante comida del
polinizador,
socio pasivo, pero sin causarle daño o
naturaleza.
El
generalmente
un
tan
abundante
animal
insecto
pero
en
también
que
se
sirve
del
refugio
y
beneficio.
ciertas aves y otros animales, se beneficia
del néctar de las flores, mientras que la
VARIEDADES SINGULARES DE
planta consigue el transporte del polen y en
COMENSALISMO
muchos
casos
la
evitando
así
la
beneficiándose
del
polinizador
cruzada,
autofecundación
vigor
híbrido
y
y
la
variación genética en la descendencia, tan
ventajosa
especie.
para
Se
la
trata
supervivencia
de
un
de
ejemplo
la
de
mutualismo en el que uno de los dos socios,
la planta, no obtiene realmente ningún
beneficio para su supervivencia, pero su
especie sale beneficiada de tal relación.
U
n tipo muy particular y frecuente de
comensalismo es el de los llamados
«autores-
topistas»,
que
viajan
sobre o dentro de otros organismos. este es
el caso del pez llamado pega timón o pez
piloto, que viaja adherido a un tiburón
mediante una ventosa y sólo se despega
para ingerir los restos del alimento dejados
por
su
patrón,
para
volver
a
fijarse
rápidamente sobre éste. No obstante, son
muchos los casos que en un principio se
58
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
creían ejemplos de comensalismo y que al
una interacción de competencia. Tal es el
estudiarlos más a fondo se ha descubierto
caso de muchas plantas de lugares áridos,
que el supuestamente socio neutro salía de
especialmente desiertos, donde la escasez
algún modo beneficiado o perjudicado. Un
de agua obliga al espaciamiento para poder
<autoestopista»
influir
extender
negativamente en su patrón haciendo que
humedad
éste
adaptativo
se
puede
encuentre
ligeramente
más
las
raíces
y
disponible.
se
logra
captar
El
la
poca
espaciamiento
por
un
fenómeno
desprotegido frente a los depredadores o
llamado alelopatia, en virtud del cual las
sea ligeramente menos capaz de buscar
plantas establecidas producen sustancias, a
alimento, pero así mismo puede producir un
través de sus raíces o de las hojas que les
efecto positivo poniendo a su disposición un
caen, que inhiben la germinación de otras
alimento
seria
plantas competidoras en su entorno, e
inalcanzable. Por ejemplo, algunos piensan
incluso la de sus propias semillas. Hay que
que el pegatimón ayuda a su patrón a
suponer
descubrir enemigos potenciales.
sustancias
que
de
otra
forma
que
la
elaboración
de
tales
representa
un
cierto
tóxicas
coste de producción, por lo que se asiste
más bien a una interacción de competencia.
Los
peces
rémora
(abajo),
que
viajan
pegados a los tiburones, aparentemente sin
causarles ningún perjuicio, constituyen un
caso particular de un tipo de comensales que
reciben
el
nombre
genérico
de
“autoestopistas”. Sin embargo, no se sabe a
ciencia cierta, si realmente se trata de una
asociación en la que el “patrón” no sufre
ningún perjuicio.
Este
tipo
de
equivalente
a
comportamiento
nivel
tiene
microscópico
en
un
los
organismos que producen antibióticos y las
especies inhibidas por tales sustancias: es la
antibiosis, explotada por el hombre para
combatir las enfermedades infecciosas en
humanos
y
animales
Determinados
domésticos.
mohos
microorganismos
y
otros
producen
en
su
metabolismo sustancias nocivas para ciertas
bacterias y otros microbios, probablemente
El amensalismo fue definido como un tipo
de interacción en la que una población
resulta perjudicada por otra que no sale ni
beneficiada ni perjudicada. Se trata de un
tipo de relación interespecifica muy difícil de
concebir según la mayoría de los ecólogos
modernos, que prefieren considerarla como
con el fin de disponer de una mayor cantidad
de
alimento
bacterias
al
competidoras.
antibacterianas
(penicilina,
hombre
eliminar
son
del
Estas
los
estreptomicina,
consigue
en
medio
las
sustancias
antibióticos
etc.)
grandes
que
el
cantidades
mediante el cultivo de estos mohos. No
59
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
obstante, el uso y abuso de estos inhibidores
ayuda a su patrón a descubrir enemigos
bacterianos
potenciales.
ha
tenido
una
consecuencia
preocupante: la frecuencia de enfermedades
micóticas (producidas por hongos) ha crecido
notablemente,
ya
que,
las
Los peces rémora (abajo), que viajan
bacterias mediante antibióticos, los hongos
pegados a los tiburones, aparentemente
patógenos
sin
tienen
al
una
eliminar
oportunidad
de
causarles
ningún
perjuicio,
ensueño para multiplicarse dentro de un
constituyen un caso particular de un tipo
huésped limpio de competidores.
de comensales que reciben el nombre
genérico
de
<autoestopistas>.
Sin
VARIEDADES SINGULARES DE
embargo, no se sabe a ciencia cierta, si
COMENSALISMO
realmente se trata de una asociación en
U
la que el patrón no sufre
n tipo muy particular y frecuente de
comensalismo es el de los llamados
AMENSALISMO Y ANTIBIOSIS
«autores
E
topistas»,
que
viajan
sobre o dentro de otros organismos. Este es
el caso del pez llamado pegatimón o pez
piloto, que viaja adherido a un tiburón
mediante una ventosa y sólo se despega
otra
l amensalismo fue definido como un
tipo de interacción en la que una
población resulta perjudicada por
que
no
sale
ni
beneficiada
ni
para ingerir los restos del alimento dejados
perjudicada. Se trata de un tipo de relación
por
fijarse
interespecifica muy difícil de concebir según
rápidamente sobre éste. No obstante, son
la mayoría de los ecólogos modernos, que
muchos los casos que en un principio se
prefieren considerarla como una interacción
creían ejemplos de comensalismo y que al
de competencia. Tal es el caso de muchas
estudiarlos más a fondo se ha descubierto
plantas de lugares áridos, especialmente
que el supuestamente socio neutro salía de
desiertos, donde la escasez de agua obliga
algún modo beneficiado o perjudicado. Un <
al espaciamiento para poder extender las
autoestopista» puede influir negativamente
raíces y captar la poca humedad disponible.
en
se
El espaciamiento adaptativo se logra por un
encuentre ligeramente más desprotegido
fenómeno llamado alelopatia, en virtud del
frente a los depredadores o sea ligeramente
cual
menos capaz de buscar alimento, pero así
sustancias, a través de sus raíces o de las
mismo puede producir un efecto positivo
hojas
poniendo a su disposición un alimento que
germinación de otras plantas competidoras
de
en su entorno, e incluso la de sus propias
su
su
otra
patrón,
patrón
forma
para
volver
hacienda
seria
que
a
éste
inalcanzable.
Por
ejemplo, algunos piensan que el pegatimón
las
plantas
que
semillas.
les
Hay
establecidas
caen,
que
que
producen
inhiben
suponer
que
la
la
60
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
elaboración
de
tales
sustancias
tóxicas
representa un cierto coste de producción,
por lo que se asiste más bien a una
interacción de competencia.
Este
tipo
de
comportamiento
tiene
un
BACTERIAS QUE AYUDAN A DIGERIR
U
na
de
las
asociaciones
interespecíficas más sorprendentes
es
la
que
establecen
ciertas
bacterias con los animales rumiantes. Estos
equivalente a nivel microscópico en los
mamíferos
organismos que producen antibióticos y las
celulosa y, sin embargo, su dieta herbívora
especies inhibidas por tales sustancias: es la
está
antibiosis, explotada por el hombre para
compuesto
combatir las enfermedades infecciosas en
descomponer los alimentos en sustancias
humanos
y
son
formada
incapaces
de
digerir
principalmente
orgánico.
por
la
este
Digerir
es
animales
domésticos.
más simples mediante reacciones químicas
mohos
y
activadas por enzimas.
Determinados
microorganismos
otros
producen
en
su
metabolismo sustancias nocivas para ciertas
Pues bien, el aparato digestivo de los
bacterias y otros microbios, probablemente
rumiantes
con el fin de disponer de una mayor
necesarios para digerir la celulosa, pero, en
cantidad de alimento al eliminar del medio
cambio, su estómago está formado por
las bacterias competidoras. Estas sustancias
cuatro cámaras, separadas de tal modo que
antibacterianas
las dos primeras funcionan como cámaras
(penicilina,
son
los
estreptomicina,
antibióticos
los
enzimas
de fermentación gracias a que contienen
hombre consigue en grandes cantidades
una ingente población de bacterias y otros
mediante el cultivo de estos mohos. No
microorganismos que digieren la celulosa y
obstante,
estos
liberan sustancias, nutritivas y vitaminas
una
que pueden ser absorbidas por el intestino
inhibidores
use
y
bacterianos
que
produce
el
el
etc.)
no
abuso
de
ha
tenido
consecuencia preocupante: la frecuencia de
de
enfermedades
detenidamente
micóticas
(producidas
por
estos
animales.
la
ingesta,
Al
masticar
el
rumiante
hongos) ha crecido notablemente, ya que, al
aporta con la saliva sales beneficiosas para
eliminar las bacterias mediante antibióticos,
el crecimiento de las bacterias del rumen. El
los
una
animal eructa frecuentemente durante la
oportunidad de ensueño para multiplicarse
rumia para eliminar los gases resultantes de
dentro
la
hongos
de
competidores.
patógenos
un
huésped
tienen
limpio
de
fermentación.
Además,
las
células
microbianas del rumen son digeridas en las
demás
partes
del
tracto
digestivo
y
constituyen una buena fuente de proteínas.
Con las termitas pasa algo muy parecido,
sólo que, en lugar de bacterias, sus socios
61
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
mutualistas son protozoos que digieren la
madera
mediante
sus
enzimas.
La
dependencia es total, pues ninguno de los
dos simbiontes podría vivir por separado.
DEPREDACIÓN
Y
SELECCIÓN
NATURAL
los individuos recién salidos de la muda
L
puedan recuperar sus protozoos digestivos a
la presa como especie. Esto sólo ocurre
partir de un vecino. Esta es la razón por la
normalmente en el momento en que se
que las termitas que acaban de salir de la
inicia la relación, pues los predadores recién
pupa lamen instintivamente el ano de otra
llegados
termita de su colonia, ya que así recuperan
embargo, con el tiempo las fuerzas de la
sus
selección
Dado
que
estos
insectos
pierden
su
recubrimiento intestinal en cada muda, se
ven obligados a vivir en colonias para que
colaboradores
y
pueden
seguir
alimentándose de madera.
a relación de depredación estabiliza
al ecosistema global, por lo que no es
correcto suponer que las relaciones
depredador-presa son siempre dañinas para
suelen
natural
ser
muy
tienden
dañinos.
a
reducir
Sin
la
prelación, ya que si ésta se mantuviera
indefinidamente a un nivel muy alto, el
DEPREDACIÓN
predador acabaría por examinar la población
L
de sus presas y, a menos que encontrara
a
depredación
es
un
tipo
de
interacción positiva para una especie
otra especie a la cual depredar, también se
extinguiría.
y negativa para otra, siempre en
términos de uso de un individuo por otro
En general, donde la asociación predador-
como alimento. Tiene un efecto negativo
presa es prolongada, el efecto a largo plazo
sobre el crecimiento potencial de la presa y
sobre ambos no es tan dañino como pudiera
un efecto positivo en el crecimiento de la
pensarse y, en muchos casos, incluso es
población
en
beneficioso. Los predadores suelen eliminar
un
preferentemente a los individuos viejos,
herbívoro al alimentarse de plantas como un
enfermos o ineptos de la población de la
carnívoro al alimentarse de herbívoros, pero
presa, ayudando así a ésta a mantener una
en general, el término se restringe al campo
estructura poblacional y genética saludable.
de la caza, entre otras razones porque
Por otro lado, la población del predador
muchos de los predadores de plantas se
crece
limitan a recortarlas sin impedir que sigan
oscilaciones de la población de la presa.
sentido
del
predador.
amplio,
tan
Por
tanto,
predador
es
y
disminuye
al
ritmo
de
las
creciendo. No obstante, una población de
herbívoros excesivamente numerosa puede
acabar eliminando la vegetación de una
determinada área.
62
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
PARASITISMO
El nidoparasitismo es una modalidad de
parasitismo que practican algunas aves,
L
as leyes que regulan las interacciones
como el cuco, que explotan a otras aves
entre predadores y presas son muy
para que críen a su prole. Para lograrlo,
similares a las que regulan la relación
estas aves depositan sus huevos en un nido
entre un parásito y su huésped. La única
ajeno
y
los
dejan
diferencia notable entre uno y otro tipo de
propietarios del nido.
al
cuidado
de
los
relaciones radica en que el parásito no mata
a su víctima para devorarla, sino que la
PARÁSITOS Y ENFERMEDAD
utiliza como el único modo que le es útil, es
T
decir, viva, Por tanto, el parasitismo es un
tipo de relación interespecífica en la que el
individuo que la establece se beneficia de
odos los seres vivos están expuestos
a
enfermedades
algún
tipo
de
producirás
parásitos:
por
virus,
alimentarse a costa de otro (huésped), el
bacterias, protozoos, gusanos y antrópodos
cual resulta perjudicado como consecuencia
(insectos, arácnidos, etc.) El huésped puede
de los trastornos que le provoca el parásito.
vivir sin el parásito, pero éste normalmente
no puede existir sin el huésped, ya que se
Resulta
evidente
causantes
de
que
los
enfermedades
parásitos
ha especializado en vivir a expensas de su
plagas
víctima mediante una serie de adaptaciones
y
contribuyen a incrementar la mortalidad de
a
los individuos de una población, o cuando
dependiente no sólo de algún huésped. Por
menos a disminuir su capacidad vital, lo que
tanto, un buen parásito no mata a sus
puede
huéspedes, por lo menos hasta que él y su
repercutir
notablemente
en
el
potencial reproductor de dicha población,
través
de
las
cuales
se
ha
vuelto
huésped se hayan reproducido.
con la siguiente disminución de la natalidad,
hecho
que
repercute
a
su
vez
en
la
Los huéspedes que se recuperan de un
ataque inicial se convierten a menudo en
regulación de las comunidades.
transmisores
de
la
enfermedad
por
se
conservar algunos parásitos que continúan
reproduce arriba en el dibujo, es un gusano
produciendo huevos o larvas que infectan a
parásito que también puede desarrollarse en
otros huéspedes. Contemplado desde el
el hombre. Todas las tenias viven en el
punto de vista ecológico, el parasitismo,
intestino de algún vertebrado, donde ponen
junto con algunas enfermedades, es uno de
los huevos. Éstos son expulsados con las
los factores que regula las poblaciones de
heces y pasan a un huésped intermediario,
las comunidades naturales. Una prueba de
a través del cual se infecta el huésped
ello
definitivo.
enfermedades
La tenia del
pero, cuyo ciclo vital
sería
el
hecho
de
aparecen
que
muchas
cuando
hay
63
RELACIONES ENTRE ESPECIES_____________________________________
hacinamiento,
es
decir,
cuando
una
población ha crecido más de lo que puede
soportar el ambiente y entra en estés
EFECTOS Y TIPOS DE PARASITISMO
L
os efectos del parasitismo son muy
variados; obstrucción o comprensión
de
determinados
conductos
y
órganos, destrucción de tejidos (incluida la
savia y la sangre), expoliación de productos
de
los
cuales
se
alimenta
el
parásito,
intoxicación por la producción de toxinas
(caso de las bacterias), transmisión de
microbios
patógenos
(mosquito
de
la
malaria) y muchos otros.
En el reino animal se da también una
especie de parasitismo en el que se utiliza a
otra especie no para nutrirse sino con otros
fines, pero con evidente perjuicio. Este tipo
de relación, llamado explotación, adopta
diversas modalidades entre las que destaca
el nidoparasitismo, es decir, la utilización
por parte de ciertas aves –como el cuclillodel nido de otras para depositar sus huevos
y dejarlos al cuidado de la propietaria del
nido. Existe un género de hormigas que
todavía llegan más lejos en su afán de
explicación:
reclutan
larvas
de
otras
especies de hormigas, se las llevan a su
hormiguero y cuando han alcanzado el
estado
adulto,
las
esclavizan
para
que
realicen los trabajos de la colonia.
64
LAS MIGRACIONES DE LOS ORGANISMOS MARINOS____________________
LAS MIGRACIONES DE LOS ORGANISMOS MARINOS
S
ea cual sea el régimen de vida de
de
los
cardúmenes que han sido aprovechados en
animales
marinos
pelágico,
nectónico y bentónico, existe como
ellos,
dando
origen
a
enormes
las pesquerías.
normal general el hecho de que realizan una
serie de desplazamientos o migraciones de
Las
muy diversos tipos, donde cada fase de sus
también genéticas, son las más curiosas ya
vidas
determinado
que permiten observar que rara vez la vida
lugar; estos lugares dependen, a su vez, de
de los peces se desarrolla en un mismo
ciertas condiciones ambientales, tanto de
lugar. Suelen nacer en uno, desarrollarse en
orden fisicoquímico como biológico y, sobre
otro y retornar al primero para reproducirse,
todo,
aunque en ocasiones pueden ir a otro con
se
en
desarrolla
este
alimentación,
en
último
un
aspecto,
necesidad
de
biológica
la
que
migraciones
reproductoras,
llamadas
características similares.
impulsa a los seres vivos a penosos y
prolongados viajes y los condena a una vida
Estas
inquieta y nómada.
amplitud variable, pues mientras unos peces
migraciones
reproductoras
tienen
apenas si se alejan de sus lugares de
Las migraciones de los peces son las que
nacimiento, hay otros que recorren cientos
mejor se presentan para explicar estas
de kilómetros para reproducirse.
características
de
la
vida
marina,
encontrándose dentro de ellas las formas
Una vez que se lleva a cabo la reproducción,
mas
el pez se encuentra agotado por el esfuerzo
variadas
de
desplazamientos
que
responden, principalmente, a necesidades
realizado
de nutrición y reproducción.
elaboración de sus productos sexuales; sin
en
embargo,
la
retorna
migración
a
los
y
por
lugares
la
de
Las migraciones para alimentarse o tróficas
alimentación donde inicia el nuevo ciclo,
tienen por objeto la búsqueda del alimento
acumulando
para el crecimiento, desarrollo individual y
emprender, llegado el momento, una vez
consecución de la maduración sexual. En
más su migración reproductora.
reservas
para
poder
éstas, los peces se desplazan de un lugar a
otro produciéndose grandes concentraciones
65
LAS MIGRACIONES DE LOS ORGANISMOS MARINOS____________________
Es importante considerar que entre los
la época de reproducción, abandona el lugar
peces, algunos se mueven exclusivamente
donde
en el seno de las aguas marinas, como el
habiendo permanecido ahí de 8 a 10 años, y
arenque y el atún, mientras que otros pasan
emprende una accidentada peregrinación
del mar a los ríos debido a que sólo en ellos
para llegar al mar, lo que se hace más difícil
encuentran las condiciones necesarias para
para aquellas anguilas que viven en lagos o
la reproducción, llamándoseles anádromo,
estanques cerrados, que se ven obligadas a
como el caso del salmón; o bien, para
arrastrarse
efectuarla descienden de los ríos al mar,
serpenteando por ellos, hasta alcanzar, con
denominándoseles catádromos como lo hace
instinto exacto, un curso de agua próximo
el anguila.
que puede llevarlas al mar.
La época de la reproducción se manifiesta
Al llegar al mar no termina su migración: ya
por
representan
en él, tiene que emprender un viaje miles
verdaderas epopeyas para conseguir una
de kilómetros, que parece difícil de realizar
abundante
para un animal de tan escasos medios de
estas
migraciones
procreación
que
que
asegure
la
conservación de la especie sobre las aguas.
habitualmente
a
través
se
de
encuentra,
los
campos,
propulsión, el cual les conduce a los grandes
fondos oceánicos en los que encuentran las
Entre todas las migraciones reproductoras
condiciones adecuadas de salinidad, presión
realizadas
y
por
los
peces
ninguna
tan
temperatura
para
efectuar
su
maravillosa como la que efectúa la “anguila
reproducción, crear nuevos miembros de su
común de agua dulce”: viaje de ida de los
especie y morir.
progenitores desde las aguas continentales
a las grandes profundidades oceánicas y
Durante su última estancia en los ríos, las
viaje
descendientes,
anguilas han comido vorazmente toda clase
durante el que sufren curiosos cambios y
de animales acuáticos, acumulando reservas
transformaciones
para el largo viaje, en el que no ingieren
de
lejanos
retorno
parajes,
de
los
para
ir
en
las
en
busca
partes
de
más
alimento.
intrincadas de las cuencas fluviales, entre
riscos y montañas, lugares donde vivieron
Durante
sus progenitores.
grupos
A la anguila nunca se le ha observado
migración.
reproducirse en aguas dulces, y aunque no
europeos se ponen en camino, y nadando
tiene la menor apariencia de ser un pez
por
marino,
en
después de 4000 kilómetros recorridos, a
determinada época de su vida. Hoy se sabe
los fondos del Mar de los Sargazos, a unos
que cuando el animal presiente la llegada de
500 metros de profundidad y a 15º C, en
lo
es
parcialmente
y
sólo
los
estas
que
travesías
emprenden
Las
parajes
una
anguilas
más
se
de
reúnen
en
asombrosa
los
profundos
países
llegan,
66
LAS MIGRACIONES DE LOS ORGANISMOS MARINOS____________________
donde los individuos de uno en otro sexo
No todas las anguilas juveniles que se
maduran,
aproximan a las costas penetran en los ríos;
efectúan
el
desove,
y
cada
hembra pone hasta 9 millones de huevos
muchas
que son fecundados por el esperma que los
profundidades de las desembocaduras, y de
machos liberan también en el agua. Las
acuerdo con su residencia en las aguas
anguilas, extenuadas por el viaje, mueren
dulces o saladas se define su sexo, hasta
por
ese momento indiferenciado. Las que se
el
esfuerzo
de
la
puesta
y
la
fecundación.
de
ellas
se
quedan
en
las
adentran en las corrientes de aguas dulces y
prosiguen su viaje serán todas hembras,
Unos días después, eclosionan de los huevos
mientras que las que permanecen en las
unos pececillos aplanados, transparentes,
desembocaduras
que los naturalistas durante algún tiempo
machos.
se
determinan
como
consideraron como diferentes a las anguilas
y
a
los
que
dieron
el
nombre
de
En este momento, el aplanado leptocéfalo
leptocéfalos, hasta que estudios posteriores
se
determinaron con exactitud su verdadera
llamada “anguila” transparente, que al poco
naturaleza
de navegar por las aguas dulces se hace
de
larvas
de
anguilas;
no
obstante, se les dejó ese mismo nombre.
transforma
en
una
anguila
juvenil
opaca y se convierte en una verdadera
anguila, que crece a medida que se acerca
Si el viaje de las anguilas asombra; el de
al curso alto de los ríos, desde donde
regreso de estos leptocéfalos causa gran
regresará
admiración: desde el fondo de los Sargazos
reproducción llegue.
al
mar
cuando
la
época
de
hasta las costas de Europa tardan las crías
de anguilas 4 años para llegar, tiempo que
Al penetrar las anguilas en los ríos es
se estima insuficiente para que seres tan
cuando
delicados
aún
cantidades, constituyendo un manjar muy
suponiendo que los propios movimientos de
estimado por los aficionados al buen comer;
las
estas dos características han ocasionado
aguas
salven
esta
favorecen
esta
distancia,
migración
de
se
les
captura
en
enormes
retorno. Cuando los leptocéfalos se acercan
que
ya al final de su viaje y están próximos a las
disminuido y que su costo se incrementará.
desembocaduras
de
los
ríos,
la
población
de
anguilas
haya
sufren
metamorfosis que cambia profundamente su
Migraciones
morfología y tratan de ganar los cursos de
salmones, pero en sentido inverso, porque
los ríos que remontan también formando
estos
grupos.
engordan de un modo considerable hasta
peces
analógicas
viven
en
efectúan
el
mar,
los
donde
que llega la época de su reproducción:
cando
han
engordado
lo
suficiente,
se
67
LAS MIGRACIONES DE LOS ORGANISMOS MARINOS____________________
dirigen al continente salvando las corrientes
huevos que luego son fertilizados por el
de los ríos, nadando con energía contra la
macho.
corriente; ni las cascadas representan para
ellos obstáculos infranqueables: las vencen
Una vez realizada la puesta, emprenden el
por medio de saltos y llegan extenuados a
camino
los apacibles criaderos de las partes altas de
muchos mueren sin llegar a alcanzar este
los ríos, donde se reproducen.
objetivo. El ciclo se cierra cuando al cabo de
de
regreso
al
mar;
agotados,
2 a 6 meses, los huevos se abren y los
Esta migración, que resulta asombrosa,
salmonitos crecen e inician su migración
admira más cuando se observa que en ella
hacia
los salmones no comen y las enormes
capaces de partir de las profundidades del
energías que tienen que desplegar se crean
océano y llegar a encontrar exactamente
a expensas de los propios tejidos del pez
aquellas aguas del río en las que habían
que se consumen durante su gran viaje.
nacido años antes.
La
huevo
Otros peces efectúan también migraciones,
depositado en el fondo del un río de
pero no son tan notable y destacadas
montaña, donde sus padres desovan y
porque
fecundan. En ese río, viven los pequeños
océano; un ejemplo de esto lo representa el
salmones durante 2 años; al cabo de ese
atún del Atlántico que tiene su cuerpo
tiempo, se reúnen por millones y se ponen
fusiforme de color azul metálico y fuertes
en camino. Descienden río abajo hacia el
músculos con aletas estrechas, en forma de
mar, con la cola hacia adelante y la cabeza
media luna por lo que se deslizan en el agua
orientada hacia su lugar natal. Durante 3 o
con sorprendente rapidez y facilidad.
larva
del
salmón
sale
del
el
mar.
se
Es
admirable
producen
dentro
que
del
sean
propio
4 años el salmón permanece en el mar,
generalmente en aguas muy profundas,
Se observa que en primavera, frente a las
donde se alimenta de arenque, creciendo
costas del sudoeste de la península Ibérica,
con rapidez.
e reúnen millares de individuos formando
grandes bancos de atunes. En su avance se
Después inician nuevamente su migración
mantienen
hacia los lugares de desove; cuando se
paralelos a la costa, son los llamados
reúnen en las desembocaduras de los ríos,
“atunes de reproducción o de arribada” que,
dispuestos a remontar la corriente, están ya
tras
gordos
Atlántico,
y
alcanzan
casi
un
metro
de
próximos
haber
pasado
acuden
a
a
el
la
superficie
invierno
reproducirse
y
en
el
a
los
longitud. Su seguro instinto les lleva al río
mismos lugares en que lo han hecho los
natal, donde la hembra deposita unos 20 mil
miembros de su especie, generación tras
generación.
68
LAS MIGRACIONES DE LOS ORGANISMOS MARINOS____________________
Con sus gónadas desarrolladas al máximo,
LOS AUTORES
los atunes apenas se alimentan en el curso
de la migración reproductora; cada hembra
deposita varios millones de huevos, que son
fecundados por el macho y quedan flotando
a la deriva en las transparentes aguas. El
momento culminante de la producción tiene
lugar en el mes de junio, y a partir de esa
fecha los atunes emprenden el viaje de
retorno rumbo al Atlántico.
Durante
su
primer
año
de
vida
el
crecimiento del joven atún, es rápido, de
manera que a los 12 meses mide unos 60
centímetros y pesa 4 kilos. A partir de este
momento el crecimiento se hace más lento,
y a los 3 años, con más o menos un metro
de longitud y 15 kilos de peso, alcanza la
madurez reproductora; a los 5 años mide
cerca de metro y medio y pesa 130 kilos; a
los 13 años su longitud es de casi 2 metros
y medio y un peso de 200 kilos. Algunos
individuos
muy
longevos,
que
viven
solitarios en el Atlántico, llegan a alcanzar
hasta 5 metros de longitud y 800 kilos de
peso.
Una prueba de la extraordinaria capacidad
para migrar de los atunes es que unos
realizan su viaje de 5000 kilómetros y otros
hacen un recorrido de 3000 desde la costa
oriental
del
Atlántico
hasta
las
costas
europeas. Cuando se adentran al tema muy
distinto en la actualidad que necesita de los
conocimientos de las ciencias marinas para
su adecuada discusión e interpretación.
69
LOS CICLOS ORGANICOS Y NIVELES TROFICOS EN LOS OCEANOS_________
LOS CICLOS ORGÁNICOS Y NIVELES TRÓFICOS EN LOS OCÉANOS.
L
a biosfera o conjunto de seres vivos
En los ciclos orgánicos y en los niveles de
que se encuentran en el planeta, está
alimentación
representada por bacterias, vegetales
océano
que
se
intervienen
desarrollan
estos
en
tres
el
tipos
y animales. Entre estos organismos existe
fundamentales
una interdependencia debido a la necesidad
consiguiente, se establecen tres clases de
de alimento, del que obtienen la energía
dependencia:
para desarrollar sus funciones.
animales dependen de los vegetales verdes,
de
organismos
todos
los
y,
por
organismos
por ser los encargados de elaborar el
El
alimento
está
las
alimento pero, a su vez, éstos dependen de
sustancias orgánicas: azúcares, grasas y
las bacterias y de los animales, ya que a
proteínas,
compuestos
partir del excremento o de los cadáveres de
químicos a base de carbono, hidrógeno,
ellos, las bacterias liberan nuevas sustancias
oxígeno y nitrógeno. Las relaciones entre los
inorgánicas que son indispensables para las
organismos y estas sustancias alimenticias
plantas.
las
representado
cuales
son
por
son cíclicas, de manera que se establecen
los llamados “ciclos orgánicos” en constante
La dependencia de los vegetales verdes
renovación.
respecto
a
las
cantidades
de
materia
orgánica que degradan las bacterias, puede
La
interdependencia
de
las
bacterias,
entenderse
si
se
analiza
la
frase
del
vegetales y animales se establece por los
científico Luis Pasteur que dice “no podía
procesos de utilización de la energía fijada
existir vida sobre la Tierra si, junto con la
del
muerte,
Sol
por
los
vegetales
verdes
y
no
existiese
también
la
concentrada en la sustancia orgánica que
descomposición”.
ellos forman y que les sirve de alimento,
formadas por nitrógeno, fósforo, azufre,
para pasar posteriormente a los animales y
etcétera, solubles en agua, denominadas
a las bacterias. Esta relación que se crea
“nutrientes”, son fertilizantes que permiten
entre los organismos a través del alimento,
el crecimiento de las plantas verdes y sólo
forma
pueden ser aprovechadas por éstas gracias
los
llamados
“niveles
tróficos”,
semejándose más a un flujo o camino
Las
sales
minerales
a la actividad de las bacterias.
unidireccional, por lo que la comida puede
llegar en un momento a agotarse, si se
La energía que utilizan todos los sistemas
utiliza con irresponsabilidad.
biológicos tiene su origen en el Sol, de
70
LOS CICLOS ORGANICOS Y NIVELES TROFICOS EN LOS OCEANOS_________
donde se libera inicialmente en forma de
terrestres
radiaciones
marinos.
gamma,
electromagnéticas
produciendo
que
ondas
constituyen
y
los
40
restantes
por
los
la
energía luminosa o fotónica. Al llegar a la
Lo anterior se debe a que el agua del mar
Tierra,
constituye una barrera para la penetración
parte
absorbida
de
por
la
los
energía
vegetales
solar
es
verdes
y
de
la
luz,
por
lo
que
los
procesos
transformada en energía química por medio
fotosintéticos con los que se inician todas
de la fotosíntesis, sintetizándose nuevas
las cadenas de alimentación se llevan a
moléculas
orgánicos,
cabo en las capas superficiales del océano.
principalmente carbohidratos o azúcares, en
En las profundas, donde no llega la luz, sólo
los
se
que
de
se
compuestos
almacena
la
energía.
Para
encuentran
bacterias
capaces
de
desarrollar toda su actividad, vital, estos
sintetizar materia orgánica sin ayuda de la
vegetales verdes necesitan las sustancias
luz, obteniendo la energía necesaria de las
orgánicas que están sintetizando, las cuales
reacciones químicas que realizan, es decir,
descomponen durante su respiración para
desarrollan una quimiosíntesis en lugar de la
obtener energía.
fotosíntesis; sin embargo, en estas zonas la
cantidad de alimento sintetizado es mínima.
La producción de sustancia orgánica de cada
planta verde está en función de la cantidad
Durante el proceso fotosintético se presenta
de sustancia inorgánica con la que cuenta,
una
de la energía solar que recibe según la
compuestos químicos que intervienen en él,
estación del año, de su edad y del equilibrio
éstos son el del bióxido de carbono, del
entre la fotosíntesis y la respiración. Según
oxígeno,
se
elementos como el fósforo, el calcio, el
presenten
estas
condiciones,
los
vegetales verdes crecen hasta llegar a la
serie
de
del
ciclos
de
nitrógeno
y
los
los
elementos
de
otros
potasio, etc.
talla característica para cada especie en ese
momento se establece el llamado “nivel de
El bióxido de carbono constituye solamente
compensación”, en el que las actividades de
el 0.03% del volumen total de la atmósfera,
elaboración de la planta se igualan con la de
y de ahí pasa el agua oceánica en donde se
respiración.
disuelve, llegando a los vegetales marinos
Se ha calculado que de cada millón de
para que puedan realizar la fotosíntesis. El
fotones que se producen en el Sol y que
bióxido de carbono regresa a la atmósfera
llegan a la superficie de la Tierra, sólo unos
durante la respiración de los organismos,
90 son utilizados por todas las plantas
tanto vegetales como animales y por la
verdes para sinterizar materia orgánica; de
actividad
éstos, 50 son capturados por los vegetales
combustiones que realiza en su industria; la
del
hombre
durante
las
71
LOS CICLOS ORGANICOS Y NIVELES TROFICOS EN LOS OCEANOS_________
actividad
volcánica
es
otra
fuente
que
regresa este compuesto al aire.
como
océanos
o
eliminan
sus
las
bacterias;
éstas,
al
desintegrarlas, obtienen la energía para
concentración de dióxido de carbono que la
realizar sus funciones y, al mismo tiempo,
atmósfera, y este compuesto participa en un
transforman estas sustancias en productos
gran número de procesos que lleva a cabo
inorgánicos que son solubles en agua y
los organismos como la formación de sus
pueden ser absorbidos por los vegetales
conchas, la estructuración del esqueleto de
verdes, para iniciar nuevamente el ciclo del
los corales, etc.
nitrógeno.
El bióxido de carbono, tanto de la atmósfera
Otros elementos que se encuentran en el
como del océano, actúa en forma parecida a
agua oceánica son el fósforo, el calcio, el
las pareces de un invernadero, ya que
potasio, etcétera, que también presentan un
atrapa el calor del Sol sobre la superficie del
comportamiento
planeta.
sintetizan en los vegetales verdes formando
Según
contaminación
una
acción
mayor
diversas
tienen
excretan
sustancias de desecho nitrogenadas, entran
en
Los
cuando
muchos
biólogos,
atmosférica
combustiones
la
causada
que
por
realiza
el
cíclico;
compuestos
todos
orgánicos
aprovechados
por
ellos
que
se
son
ellos mismos, y
que
hombre, puede aumentar peligrosamente la
pueden pasar a los animales y, de éstos, a
cantidad de bióxido de carbono y si esto
las bacterias; en ocasiones se produce un
ocurriese, la temperatura de la superficie
paso
terrestre
bacterias.
aumentaría
lo
suficiente
para
directo
La
de
los
actividad
vegetales
bacteriana
a
las
hace
ocasionar cambios climáticos en gran escala
posible que tales elementos queden de
como por ejemplo, el deshielo de las zonas
nuevo a disposición de ser absorbidos por
polares, que traería el aumento del nivel de
las plantas.
los mares, ocasionando grandes cambios en
las
cosas.
estas
La productividad oceánica, por lo tanto,
verdes
depende de la cantidad de vegetales verdes
aumentasen su producción fotosintética y si
que existan, de la disponibilidad de los
esto equilibraría la situación.
elementos
condiciones
Se
desconoce
los
si
vegetales
en
nitrógeno,
inorgánicos
fósforo,
que
etcétera,
contienen
y
de
la
carbono.
La
Otro sistema cíclico que interviene en los
abundancia
flujos energéticos es el del nitrógeno. Las
existencia de estos elementos inorgánicos o
sustancias
nutrientes
orgánicas
nitrogenadas
se
de
hace
bióxido
que
de
los
ciclos
sintetizan en los vegetales verdes, formando
transcurran
alimento para las mismas plantas y para los
producción del mar sea mayor.
vitales
más rápidamente y que la
animales; al morir estos organismos, así
72
LOS CICLOS ORGANICOS Y NIVELES TROFICOS EN LOS OCEANOS_________
Todas las funciones vitales que llevan a
microscópicas, que viven flotando en las
cabo los organismos representan un gasto
aguas como formadoras del fitoplancton,
de
existiendo muy pocas plantas superiores con
energía;
esto
se
observa
en
la
respiración, la circulación, la digestión, la
flores
correlación nerviosa, la natación, etcétera.
representan
Tanto así, que se puede decir que los seres
océano,
vivos son constantemente atravesados por
primarios de los que depende la vida en el
un flujo o corriente de energía, que entra en
océano.
y
frutos.
ya
el
Estos
vegetales
primer
que
nivel
son
los
verdes
trófico
del
productores
ellos en forma de alimentos, y sale bajo el
aspecto de movimiento, calor o actividad.
La rica población de algas microscópicas del
fitoplancton constituye el sustento de gran
La alimentación de los seres vivos puede
número
interpretarse en términos de circulación de
dimensiones
energía; esto se observa cuando un pez
también viven flotando en el océano, cuya
mayor devora a uno más pequeño para
alimentación es herbívora, y que forman el
seguir viviendo; el primero obtiene las
llamado
calorías o unida de energía que necesita a
segundo nivel trófico. Éstos, a su vez, son
expensas del segundo para poder llevar a
capturados en parte por peces u otros
cabo las funciones vitales, estableciéndose
organismos
redes de devoradores y devorados, que
concentrarlos como su alimento y ellos
constituyen la base del mantenimiento de
servirán después a otros peces carnívoros,
los seres vivos, incluso de las bacterias que
los cuales podrán alimentar a otros mayores
viven a expensas de los restos de plantas y
o al hombre que los captura para su propia
animales una vez muertos. En conjunto, se
alimentación, estableciéndose los niveles
trata de una constante de transferencia de
tróficos tercero, cuarto, etcétera.
de
pequeños
cercanas
al
zooplancton,
que
filtran
animales
de
milímetro,
que
que
el
integra
agua
el
para
energía, gracias a la cual se mantiene
girando infinidad de engranes que forman a
Este encadenamiento de organismos que se
los seres vivos.
comen unos a otros se puede concebir como
una corriente de energía que va pasando de
Esta red constituye la llamada trama de
unos seres a otros. En cada eslabón de
alimentación, formada por una serie de
energía que va pasando de unos seres a
cadenas de alimentación en las que el
otros. En cada eslabón de la cadena se
primer
con
pierde una buena parte de esta energía,
fundamentalmente
hasta un 90%, lo cual exige que la cantidad
eslabón
clorofila.
Estos
son
son
los
vegetales
algas, y no sólo las que se pueden observar
de energía que captan
poblando las zonas costeras sobre las rocas,
primarios sea diez veces superior a la que
sino
llega a los primeros carnívoros. Esta energía
infinidad
de
algas
unicelulares,
los productores
73
LOS CICLOS ORGANICOS Y NIVELES TROFICOS EN LOS OCEANOS_________
que se va perdiendo en cada eslabón es la
fitoplancton; calanus, copépodos herbívoros
que utilizan los organismos en sus procesos
del
vitales o que se pierde con la muerte de una
embargo, se observa que las diatomeas
parte de ellos.
pueden ser comidas por larvas de moluscos
zooplancton;
arenque
adulto.
Sin
o por pequeños animales como copépodos
Las cadenas de alimentación se presentan
eufáusidos y tunicados, los que alimentan a
como una pirámide, en la que la base es el
arenques jóvenes, o a otros gusanos como
fitoplancton
últimos
las sagitas y los anfípodos, o a peces chicos
carnívoros; sin embargo, esto no es simple,
como las anguilas de arena, los cuales a su
ya que un mismo organismo se puede
vez son comidos por arenques adultos.
y
la
cúspide
los
alimentar a expensas de varias especies
distintas,
según
las
circunstancias
del
La cantidad de energía que se incorpora en
momento y del medio donde se encuentre,
cualquiera de los niveles tróficos, es decir,
y a su vez, puede ser presa de unas y otras.
productores
Por ello, el transporte de energía no se
carnívoros, carnívoros II, etcétera, se puede
realiza en forma lineal sino estableciendo
expresar en calorías, en cantidad de materia
una red, la trama de alimentación, cuyos
orgánica,
nudos estarían ocupados por las distintas
cantidad total en peso de materia viva, que
especies.
constituye un determinado nivel trófico se
primarios,
denominándose
herbívoros,
producción.
La
denomina biomasa, por lo que se puede
Las relaciones tróficas de las comunidades
definir la producción del océano como “el
marinas
aumento de la biomasa por unidad de
suelen
ser
complejas,
por
la
tendencia de los organismos de niveles
superficie
tróficos,
determinado grupo de organismos”
más
altos
alternativamente,
necesariamente
a
de
del
mismo
alimentarse,
otros
nivel;
y
unidad
de
tiempo
en
un
no
por
En
los
mares
templados,
las
algas
ejemplo, en el arenque, que es uno de los
fotosintetizadotas del planctonton presentan
peces de mayor importancia como alimento
biomasas del orden de las 10 toneladas por
para el hombre, el riesgo de muerte por
kilómetro cuadrado, con una producción
hambre se ve disminuido por la existencia,
anual de 2 000 toneladas por kilómetro
en su dieta, de organismos alternativos y
cuadrado, lo que da una idea de la cantidad
por su habilidad para conseguir alimento de
de energía que se incorpora anualmente al
niveles tróficos bajos.
mar gracias a la actividad de los vegetales
marinos. Se estima que la cantidad de
En la cadena de alimentación del arenque
energía convertida en materia viva por los
en el Mar del Norte, la línea principal la
productores primarios en el mar, es mas o
constituyen: las diatomeas, vegetales del
menos de 15 trillones de kilocalorías por
74
LOS CICLOS ORGANICOS Y NIVELES TROFICOS EN LOS OCEANOS_________
año; según los autores de este libro, dicha
producción
es
de
casi
el
doble
de
la
producción total de las plantas que habitan
en los continentes.
Con base en lo que se conoce de estas
tramas de alimentación, se puede decir que
el
océano
es
capaz
proteínas
animales
consumir
una
de
de
producir
lo
población
que
mas
podría
humana
de
dimensión mayor a la que ahora existe en
el mundo, aún si cada individuo tuviera una
ración diaria equivalente a sus necesidades
o a sus apetencias. En la actualidad, la
mayor
parte
de
la
producción
de
los
océanos se destruye por muerte natural y
sin ser utilizada por el hombre vuelve al
ciclo biológico del océano.
Lo primero que necesita la dieta total de
hombre
no
producción
son
de
nuevos
alimentos
medios
sino
de
una
distribución más equitativa de lo que se
produce, o de lo que fácilmente se puede
llegar a producir. En esta etapa de la
historia, el problema del hambre es de
egoísmo económico y no de capacidad
productiva de alimento por los organismos
que viven en los continentes y en los
océanos.
El deber de la ciencia, de la tecnología y
de la propia humanidad, es lograr que la
productividad del mar llegue de manera
equitativa
a
todos
los
hombres
para
satisfacer sus necesidades proteicas.
75
EL BOSQUE DE CONIFERAS________________________________________
EL BOSQUE DE CONÍFERAS
latitudes
E
medias,
con
un
clima
más
templado, este fenómeno dio lugar a la
l
bosque
de
la
aparición de los bosques de hoja caduca,
formación vegetal característica de
pero en las nuevas zonas desprovistas de la
los
capa
climas
uniformidad
coníferas
frescos
es
sus
La
de
hielo,
aunque
más
suave,
la
climatología no permitía el crecimiento de
sobresalientes y la relativa pobreza en
los caducifolios. Las coníferas retrocedieron
especies
por el sur ante el avance de esas otras
Se
de
fríos.
rasgos
otro.
uno
o
es
encuentra
distribuido
principalmente por las latitudes medias y
altas
del
hemisferio
septentrional,
formas
vegetales
más
evolucionadas
y
apareciendo también en las regiones de
colonizaron entonces el nuevo medio que
montaña en latitudes inferiores.
iba apareciendo por el norte.
Bajo este nombre se incluye una amplia
CARACTERÍSTICAS DE LA TAIGA
zona
del
hemisferio
norte,
que
en
Norteamérica alcanza hasta 1,500 km y en
Eurasia 2,000 km de norte a sur, mientras
que de este a oeste se extiende a lo largo
de
casi
13,000
en
general
y
más
aparece también en áreas de montaña de
frío. La primera ha de entenderse en el
latitudes
conoce
sentido fisiológico, es decir, que el agua no
igualmente por el nombre de taiga y se
está disponible en una forma utilizable por
corresponde
las
bajas.
la
modo
confieras
particularmente a la Taiga: la sequedad del
con
De
que dan carácter al bosque de
aislado
más
km.
D
os son los elementos climáticos
Se
zona
le
boreal
en
la
división del planeta.
plantas.
Cualquier
viajero
puede
encontrarse infinidad de lagos dispersos por
el bosque (por ejemplo, en Finlandia), amén
Tiene sus orígenes en la retirada de los
de
hielos hacia el norte después de la última
doquier. Pero toda esta cantidad de agua
glaciación y en el progresivo aumento de las
pronto
temperaturas medias del planeta. En las
temperaturas y otro tanto sucede con la del
charcas
se
y
pantanos
hiela
debido
dispersos
a
las
por
bajas
suelo, que sin llegar a los valores de la
76
EL BOSQUE DE CONIFERAS________________________________________
tundra, permanece también helada durante
cabo su período vegetativo durante los
mucho tiempo. Y el hielo no lo pueden
meses estivales y que son capaces de
absorber las plantas, así que, a efectos
aprovechar las escasas cantidades de agua
prácticos, la situación es similar a la que se
disponibles,
da
hojas
también por las acículas, que gracias a su
afiladas y estrechas de las coníferas, las
estructura apenas pierden humedad por
acículas, son precisamente una adaptación a
transpiración.
esta
en
regiones
situación
más
de
secas.
pobreza
Las
hídrica,
lo
que
se
ve
favorecido
que
brinda también una mejor protección contra
las bajas temperaturas.
Además de que el agua existente no suele
estar disponible, las precipitaciones tampoco
son abundantes, oscilando entre 250 y 500
mm anuales.
LA FLORA
L
a taiga es una formación vegetal de
extraordinaria uniformidad, que en
ocasiones se extiende a lo largo de
cientos de kilómetros representada por una
única especie arbórea. Las coníferas que
forman este bosque son piceas, abetos,
El segundo aspecto es el frío, las bajas
pinos
temperaturas que durante buena parte del
aproximan a latitudes norteñas, el porte de
invierno mantienen los termómetros por
los árboles se reduce, alcanzando menor
debajo
La
altura y con las ramas y troncos más
consecuencia de todo ello es un período
delgados a consecuencia principalmente de
vegetativo de unos tres meses de duración,
las
que sólo de modo excepcional se prolonga
crecimiento y de la creciente pobreza del
hasta seis meses en aquellas áreas más
suelo.
meridionales o expuestas a la influencia
distribución
moderadora del mar. Esto condiciona el
enanas, similares a las que se encuentran
límite de la vegetación arbórea, que en
en la alta montaña.
de
los
50ºC
bajo
cero.
y
alerces.
A
medida
desfavorables
En
el
condiciones
límite
son
que
superior
frecuentes
las
se
de
de
su
formas
Eurasia se sitúa alrededor de los 70 grados
de latitud norte, mientras que en América
Todas esas coníferas, salvo los alarces que
desciende hasta los 55.
pierden su follaje con la llegada del otoño,
son perennifolias, lo cual constituye una
El suelo típico de la taiga es el podsol,
bastante pobre, así que el conjunto de los
tres
factores
crecimiento
de
tan
sólo
grupos
permite
vegetales
el
muy
particulares. Son las coníferas que llevan a
ventaja adaptativa importante, ya que,
cuando
comienza
el
corto
período
vegetativo, las plantas disponen así de
todas
sus
hojas
ya
formadas
y
en
condiciones de iniciar la fotosíntesis.
77
EL BOSQUE DE CONIFERAS________________________________________
En las áreas de clima más suave, ya sea
aprovechar los escasos recursos que la
por
cubierta de nieve conserva y de este modo
estar
sometidas
a
la
influencia
moderadora del mar o del océano, ya sea
sobrevivir
por encontrarse en los límites meridionales
invernales están adaptados a las rigurosas
de la taiga, las coníferas crecen formando
condiciones que imperan durante la larga
bosques mixtos con algunas especies de
temporada desfavorable: va provistos de
caducifolios,
un plumaje má espeso o de un pelaje más
entre
los
que
destacan
al
chopos, álamos, abedules, sauces y alisos.
denso,
Junto a las especies arbóreas aparecen
refugiarse
también
además
numerosos
formando
el
arbustos
y
sotobosque
matas
(sorbos,
inverno.
disponen
de
durante
cambian
Estos
guaridas
los
sus
pobladores
donde
temporales
costumbres
y
para
aprovechar al máximo el tiempo disponible.
arándanos, fresales, etc.) Las piñas de las
coníferas y los frutos de estos arbustos
Un súper predador típico de la taiga es el
constituyen una importantísima fuente de
glotón, mientras que entre los predadores
proteínas para la población animal.
aves podemos citar cárabos, azores y
gavilanes
LA FAUNA
y
entre
los
predadores
mamíferos, linces y martas. Los fitófagos
están
L
representados
por
os animales adaptados a este medio
pinzones,
reúnen
unas
piquituertos, con topillos y ardillas entre los
La
animales de pelo. El cuadro, resumido sólo
en
características
general
especiales.
a
vertebrados pasan el invierno en estado
completa
letárgico (día pausa de los insectos, sueño
especialmente los insectos.
de
los
vertebrados),
con
especies
arrendajos
mayoría de los invertebrados y muchos
invernal
algunas
lúganos,
cascanueces,
con
características,
los
y
se
vertebrados,
un
metabolismo reducido al mínimo que les
permite
sobrevivir
con
las
reservas
acumuladas en su cuerpo en espera de la
primavera. Por otro lado, muchos de los
pobladores de la taiga, en particular los
vertebrados
superiores,
lo
son
sólo
temporalmente y con la llegada del otoño
emigran
hacia
regiones
de
clima
más
favorable; la considerable reducción en el
número de pobladores que esto conlleva
permite que los individuos que quedan,
sobre todo aves y mamíferos, puedan
78
EL BOSQUE DE CADUCIFOLIOS_____________________________________
EL BOSQUE DE CADUCIFOLIOS
En el hemisferio austral aparece de modo
PRESENCIA E IMPORTANCIA
L
as áreas ocupadas por los bosques de
hoja caduca son de clima más suave,
en el que pueden diferenciarse con
claridad cuatro estaciones, presentan una
mayor variedad de especies y poseen una
productividad biológica más elevada. Es la
formación
característica
medias
de
de las latitudes
ambos
hemisferios,
principalmente del septentrional.
episódico en el extremo sur del continente
americano, formando una estrecha franja
en
las
estribaciones
andinas.
Nueva
Zelanda v una pequeña zona situada en el
extremo meridional en Australia son las
otras dos áreas australes con presencia de
este tipo de formación vegetal.
El
bosque
enorme
de
caducifólios
importancia
posee
biológica
en
una
las
Constituye ésta una formación en que los
regiones en que aparece, pues la variedad
árboles de hoja caduca son el tipo biológico
de
dominante,
gran
herbáceas que alberga proporciona una
El
variedad igualmente amplia de recursos
sotobosque es asimismo mucho mas que
trófilos (hojas, frutos, tubérculos, semillas,
en el caso de la taiga y en algunos puntos
setas) y refugio a multitud de animales..
puede presentarse mezclado con diversas
Esta gran variedad se extiende a lo largo
coníferas. Su área de distribución principal
de todo el año gracias a la alternancia de
se sitúa en el hemisferio septentrional,
las cuatro estaciones, algunas con mayor
alrededor de los 50 grados de latitud norte,
abundancia de alimento, pero ninguna,
descendiendo algo en áreas donde el clima
incluso el invierno, totalmente desprovista
esta sujeto a la influencia oceánica y
de
presentándose también en los pisos bajos
pobladores animales del bosque. Hay otro
de las regiones montañosas de latitudes
rasgo importante de este tipo de árboles: a
inferiores, como sucede por ejemplo en la
diferencia de las coníferas -cuyas resinas
península Ibérica.
dificultan o impiden por completo a la
número
de
representado
especies
por
un
diferentes.
especies
recursos
arbóreas,
arbustivas
alimenticios
para
y
los
mayoría de los animales, tanto mamíferos
79
EL BOSQUE DE CADUCIFOLIOS_____________________________________
como
aves
o
insectos,
construir
sus
refugios y nidos-, el tronco de las especies
modo bastante uniforme a lo largo del
año.
de hoja caduca brinda infinidad de huecos y
orquedades y permite, además, que el
Los
animal perfore en él su refugio.
intensos y se forman suelos ricos y de
una
procesos
elevada
de
meteorización
productividad,
lo
son
que
conduce a una vegetación abundante y
CARACTERISTICAS
DEL
BOSQUE
muy
La
fauna,
en
consecuencia, es asimismo de una gran
DE
riqueza, acorde a la diversidad de nichos
CADUCIFOLIOS
E
variada.
ecológicos disponibles.
l clima
donde se da este tipo de
bosque se enmarca dentro de las
latitudes medias húmedas y se
caracteriza por una cíclica alternancia de
cuatro estaciones. Las masas de aire en
estas latitudes están sometidas a una
intensa
circulación,
distintas
épocas
formándose
del
año
en
ciclones
las
y
LA FLORA
C
abria señalar de principio que esta
riqueza biológica no se distribuye
por igual en todas las regiones y
que, así, por ejemplo, mientras que en un
anticiclones característicos que se traducen
bosque norteamericano pueden catalogarse
en lluvias, períodos secos, tormentas y
cerca de 800 especies distintas, de las que
otras manifestaciones de la meteorología,
70 pertenecen al grupo de los robles, en
que dan en conjunto una gran variabilidad
Europa, para las mismas condiciones, estas
al tiempo atmosférico.
mismas
cifras
se
reducen
a
51
y
3
respectivamente.
La humedad relativa del aire suele ser
elevada gran parte del año y existe un
Una de las razones estriba en la disposición
contraste
las
de
sin
América discurren de norte a sur y en
alcanzarse los valores mínimos de la
Europa lo hacen de oeste a este, por lo que
zona boreal, siendo los períodos de frío
en este último caso actúan como barrera
intenso
para la dispersión de las especies, que han
térmico
distintas
notable
estaciones,
de
duración
entre
aunque
relativamente
breve. El clima presenta además una
graduación
desde
un
las
cadenas
montañosas,
que
en
de superar ese obstáculo natural.
carácter
continental hasta otro oceánico. Las
La estratificación de la vegetación no sólo
precipitaciones oscilan entre los 500 y
se da especialmente, sino también en
los 1.000 mm anuales, distribuidos de
función
del
tiempo,
sucediéndose
las
80
EL BOSQUE DE CADUCIFOLIOS_____________________________________
formaciones a lo largo de las distintas
residuos vegetales, lo que enriquece el
estaciones.
se
suelo y redunda en una mayor riqueza
desarrollan principalmente en primavera,
biológica. Son abundantes las hormigas, los
cuando el dosel de los árboles no ha
escarabajos, las lombrices y los caracoles,
comenzado todavía a oscurecer el suelo.
las arañas, las mariposas e infinidad de
Las épocas de floración y fructificación del
otras especies. Esta fauna de invertebrados
sotobosque se adaptan a las condiciones
unida
impuestas por las formas arbóreas. Entre
vegetales
estas
alcance una notable variedad: zorzales,
Las
especies
últimas
representativas
castaños,
herbáceas
algunas
de
son
robles,
tilos,
los
cerezos,
las
más
hayas,
avellanos,
abedules, arces y olmos.
a
la
abundancia
permite
pinzones,
que
de
la
camachuelos,
petirrojos,
ornitofauna
mosquiteros,
piquigordos,
ruiseñores,
bisbitas,
productos
currucas,
cucos
y
un
largo
etcétera. Mayores dimensiones alcanzan
El
sotobosque
rosales,
está
brezos,
representado
acónitos,
por
azucenas,
otros dos representantes típicos de este
grupo
zoológico,
fresales y arándanos, por citar sólo unas
faisanes,
pocas especies.
predadores
los
rematados
como
urogallos
todos
águilas,
y
los
ellos
por
ratoneros,
milanos, búhos, lechuzas v cárabos.
Además de estas plantas, en el suelo crece
una gran variedad de hongos. Toda esta
Abundan asimismo los reptiles y los anfibios
actividad vegetal se traduce en una gran
y
producción de distintos frutos, tubérculos,
jabalíes, ciervos, corzos, gamos, tejones,
raíces, etc., amén de las hojas, la hierba y
osos, zorros, lobos, gatos salvajes, topos,
otras partes comestibles de las plantas. Al
mapaches, ratones, lirones y musarañas
entre
los
mamíferos
podemos
citar
sucederse estos productos a lo largo de
distintas épocas del año, el bosque ofrece
una gran cantidad de nutrientes que ha
generado
en
consecuencia
una
variada
fauna.
LA FAUNA
L
os
invertebrados
del
bosque
de
caducifolios son muchos y variados,
contribuyendo con su actividad a
crear el humus a partir de los abundantes
81
SELVAS_______________________________________________________
SELVAS
regularidad
y
la
cantidad
de
las
CARACTERISTICAS E
precipitaciones, se dan notables variaciones
IMPORTANCIA DE LAS SELVAS
entre unos y otros tipos.
L
a selva es la formación típica de las
regiones cálidas e incluye de modo
general los bosques ecuatoriales, la
selva
amazónica,
el
espinar,
la
selva
monzónica, la lauriselva y el manglar. Es un
ecosistema de una enorme variedad de
especies, aunque representada cada una de
ellas por pocos individuos. Se caracteriza
Las temperaturas elevadas son un rasgo
común a todas ellas al encontrarse situadas
en
latitudes
bajas
y
sobre
la
línea
ecuatorial, pero al coincidir aquí regímenes
generales de circulación de la atmósfera
muy diversos el agua disponible es el factor
que permite diferenciar unas de otras.
además por su extrema fragilidad.
La
importancia
de
las
selvas
presenta
facetas muy diversas. Desde el punto de
El manglar es una formación única, fruto del
vista del ecólogo constituyen un tipo de
avance de la vegetación sobre el medio
ecosistema
marino, al que conquista y transforma en un
representado en el pasado geológico de
medio idóneo para contemplar procesos
nuestro planeta, cuando, durante cientos de
evolutivos.
millones de años, fue la formación vegetal
que
estuvo
ampliamente
dominante, e incluso a veces única, sobre la
El término de selva es bastante impreciso
pues
engloba
vegetales,
multitud
cuya
de
principal
formaciones
característica
común es la climatología calurosa, ya que
en otros aspectos, como por ejemplo la
superficie de los continentes. Las selvas
dieron lugar a los actuales combustibles
fósiles en forma sólida (carbón), líquida
(petróleo) y gaseosa (gas natural), Aunque
extensas todavía, han de considerarse para
82
SELVAS_______________________________________________________
ese
motivo
del
Atlántico, ocupando una superficie cercana a
pasado, residiendo precisamente ahí una de
los siete millones de kilómetros cuadrados.
las principales razones de su fragilidad, él
Sólo el primer tramo es de tipo torrencial,
haber aparecido en condiciones ambientales
pues muy pronto las aguas se remansan en
que
anchos y caudalosos cursos, que en muchos
hoy
como
ya
no
ejemplos
existen
relictos
y,
por
eso,
irrepetibles.
casos
La enorme riqueza en
especies, tanto
vegetales como animales, que forman parte
de este bioma es otro de los elementos que
han de tenerse muy en cuenta a la hora de
su conservación. Aunque muchas de las
especies
cuenten
con
poblaciones
muy
reducidas, el conjunto de todas ellas es una
enorme reserva genética, esencial para la
viabilidad y continuidad de la vida frente a
los futuros cambios que tengan lugar en la
Tierra. La evolución actúa ensayando la
capacidad de supervivencia de las especies
frente a las condiciones imperantes en el
medio. Sólo si existe un número suficiente
de alternativas, la vida podrá continuar.
Además, infinidad de plantas útiles para el
hombre
(comestibles,
industriales
o
medicinales) proceden de este medio. Por
último, no hemos de olvidar que buena
parte
del
oxígeno
producido
procede
precisamente de esta formación vegetal.
LA SELVA AMAZÓNICA
E
arrastran
ingentes
cantidades
de
residuos en suspensión. Algo más de un 5%
de
esa
superficie
esta
sometida
a
inundaciones más o menos prolongadas que
tienen una gran importancia ecológica, al
crear ecosistemas de una gran riqueza y
variedad.
Sin embargo, el suelo es mucho menos rico
que en latitudes medias y su espesor muy
reducido, lo que se traduce en una gran
fragilidad
que
impide
muchas
veces
la
regeneración allí donde algún factor externo
destruye
la
selva
(por
ejemplo,
la
intervención humana). Esta incapacidad de
recuperación se debe también a que este
tipo
de
formación
condiciones
surgió
climáticas
en
distintas
unas
a
las
actuales, por lo que no se dan hoy los
requisitos necesarios para que se forme de
nuevo.
La
variedad
de
especies
botánicas
y
zoológicas es inmensa, pero muchas de
ellas se encuentran representadas por una
población muy exigua. Así, por ejemplo, se
han
catalogado
hasta
cien
especies
sta es una de las mayores masas
vegetales distintas por hectárea, aunque en
forestales del planeta, junto a la
muchos casos no cuenten con más de dos o
taiga septentrional, y, por tanto, uno
tres ejemplares. Es también característico el
de los principales productores do oxígeno
tamaño
que
alcanzan
muchos
de
los
para la atmósfera. Se extiende por toda la
árboles, que en su lucha por alcanzar la luz
cuenca del río Amazonas y sus tributarios,
se elevan decenas de metros sobre el suelo.
que desde los Andes descienden hasta el
Éste, por el contrario, suele ser pobre en
83
SELVAS_______________________________________________________
vegetación, al no llegar luz suficiente para
los
fitófagos,
abundando
los
cactus
todas las plantas.
presentándose
agrupadas
en
manchas,
y
intercaladas con zonas abiertas. El espinar
Abundan
helechos,
esta presente en Suramérica (Argentina y
maderas
Chile), en las regiones occidentales de India
preciosas y de latex, bejucos e infinidad de
y Paquistán, y en la franja del Sahel y del
epifitas.
Kalahari, en África.
lianas,
las
orquídeas
árboles
Entre
y
los
productores
los
de
animales
se
tienen
insectos, sanguijuelas, serpientes, monos,
tucanes,
colibríes,
papagayos,
ranas,
pirañas y multitud de especies piscícolas de
tamaño
muy
reducido
(empleadas
en
acuariología).
característica de los estuarios de algunos
grandes ríos de las regiones tropicales y
subtropicales. Se forma sobre el sustrato de
arenas y limos creado con los aportes
fluviales y constituye un ecosistema de gran
OTROS TIPOS DE SELVA
L
Por último, el manglar es una formación
singularidad por ser el resultado de la
es
interacción entre el medio marino y el
del
fluvial. La especie botánica característica y
Amazonas, pero, a diferencia de esta,
que da nombre a la formación es el mangle,
las precipitaciones no son uniformes a lo
un árbol de hojas coriaceas, tronco poco
largo del año sino que cabe distinguir dos
desarrollado y grandes raíces que se hunden
periodos
otro
en el fondo y mantienen a toda la planta por
lluvioso cuando llega el aire cargado de
encima del nivel del agua. Este medio se
humedad
encuentra
a
llamada
similar
en
selva
monzónica
estructura
principales,
procedente
uno
del
a
seco
la
y
océano.
Esta
sometido
a
las
oscilaciones
formación se extiende por el sureste asiático
cíclicas condicionadas por las mareas y a los
y las especies que forman su biocenosis
aportes
están adaptadas a estos cambios cíclicos del
saladas. En aquellos lugares donde los limos
grado de humedad.
se acumulan entre las raíces, se produce
sucesivos
de
aguas
dulces
y
una paulatina desecación del terreno y el
medio terrestre avanza sobre el marino.
La selva seca o espinar sólo guarda en
Unos animales característicos del manglar
común con las anteriores el hecho de
son los peces pulmonados, capaces de
encontrarse en la franja cálida del planeta,
desplazarse por las ramas de los árboles.
pues constituye una zona de transición
hacia áreas predesérticas. La pluviosidad es
La selva es uno de los medios terrestres
reducida, no superando por lo general los
donde
400 mm anuales. El tipo de vegetación
especies, aunque muchas de ellas cuenten
predominante es e formado por plantas
con unos efectivos muy reducidos. Las
provistas de espinas como defensa contra
condiciones de humedad, ausencia de viento
se
da
una
mayor
variedad
de
84
SELVAS_______________________________________________________
y penumbra que imperan en su interior han
empujado a un pecualiar desarrollo de los
seres vivos, donde entre los animales el
cromatismo y lo abigarrado de los dibujos
no son más que una adaptación para pasar
desapercibidos a sus enemigos. Las especies
vegetales
adquieren
también
aquí
las
formas más diversas empujadas por la gran
competencia que se da entre todas ellas.
85
EL BOSQUE MEDITERRANEO_______________________________________
EL BOSQUE MEDITERRÁNEO
CARACTERÍSTICAS GENERALES
F
atlántica
ormación de una gran variedad que
es
propia
de
circundantes
del
las
regiones
Mediterráneo
y
pequeñas áreas del oeste norteamericano y
el sur de África. Incluye tanto formas
arbóreas
como
arbustivas
diversas
modalidades.
y
Muchas
presenta
de
las
especies vegetales mantienen sus hojas
durante varias estaciones.
y
la
continental.
El
carácter
Mediterráneo de la vegetación suele seguir
las zonas bajas y cursos de los ríos,
llegando en algunos puntos hasta el centro
de Europa. En la península ibérica, donde el
bosque
y
el
matorral
mediterráneos
adquieren una gran importancia, en las
regiones del interior, sobre todo en las dos
mesetas,
la
influencia
continental
se
acrecienta y da origen a una formación de
tipo mixta.
Esta formación vegetal esta presente en
regiones de clima templado con una fuerte
Para hacer frente a la sequía estival, las
estacionalidad,
en
especies
de
perennifolias,
veranos
muy
que
se
calurosos
manifiesta
e
inviernos
vegetales
de
arbóricas
hojas
oscilan alrededor de los 500 mm anuales y
alcanzan un gran desarrollo en altura, pero
se
el
forman una densa cobertura que se alterna
otoño y el invierno, muchas veces de forma
con un abundante sotobosque arbustivo,
torrencial, por lo que los cursos de agua de
también
esta zona suelen ser también estacionales
convierten la zona ocupada en una maraña
(barrancos de avenida, ramblas, etc.). El
intrincada. En zonas de transición y en otras
Área de distribución que le da nombre
degradadas a causa de la actividad humana,
comprende la franja que circunda todo el
el
Mediterráneo,
considerándosele un elemento serial de la
atenuándose
durante
ese
carácter
típico a medida que nos adentramos hacia el
interior, Asi, a menudo, a pocos kilómetros
de la costa en el norte de África, la
sequedad va haciéndose cada vez mayor y
se pasa a una zona de transición hacia el
desierto.
En
la
orilla
europea,
por
el
con
matorral
especies
sustituye
árboles
a
menudo
principalmente
Estos
y
temperaturas suaves. Las precipitaciones
producen
coriáceas.
pequeñas
son
espinosas
a
la
no
que
arboleda,
sucesión de este ecosistema.
En cierta medida puede considerarse este
tipo de bosque un análogo a la selva seca o
el espinar, aunque en un clima más suave
y con mayor abundancia de lluvias.
contrario, las influencias dominantes son la
86
EL BOSQUE MEDITERRANEO_______________________________________
Es la formación vegetal constituye una
pequeños fringílidos que encuentran con
eficaz
facilidad su alimento entre el matorral, al
protección
del
suelo
en
es
las
regiones donde las lluvias pueden adquirir
mismo
un carácter torrencial. La destrucción de
protección contra sus enemigos.
tiempo
que
este
les
brinda
este tipo de bosque provoca un proceso
acelerado de desertización.
La tortuga mediterránea es frecuente en
este medio, formando parte de la extensa
LA FLORA Y LA FAUNA
comunidad
de
fitófagos,
entre
los
que
pueden citarse también palomas torcaces,
L
os árboles característicos del bosque
lirones, conejos, gamos, topillos y muflones.
mediterráneo son la encina y el
Igual variedad alcanzan sus depredadores,
alcornoque,
que
aparecen
como la culebra bastarda, la víbora hocicuda
acebuches,
quejigos,
o el camaleón por un lado, y, por otro, los
especies
alcaudones, críalos, mochuelos, milanos y
acompañados
de
algarrobos
y
rebollos.
adquieren
porte
Otras
son
águilas, entre las que conviene destacar la
arbustos, como los madroños, majuelos,
imperial. Los mamíferos de esta categoría
lentiscos, retamas y jaras. Crece también
son
gran
herbáceas
meloncillos, ginetas y linces. En la pirámide
salvias
ecológica, esta relación se remataría con el
número
aromáticas
semiarbóreo
de
como
plantas
romeros,
o
y
igualmente
diversos:
erizos,
buitre negro y el alimoche como ejemplos
lavandas.
de especies necrófagas.
La suavidad del clima general, que incluso
durante
la
sequía
estival
permite
la
EL MAQUI Y LA GARRIGA
existencia de charcas y aguazales y la
moderación
de
la
climatología
invernal
permiten que casi durante todo el año haya
presente una rica fauna de invertebrados,
desde insectos y arañas a moluscos. Esto
hace posible que la ornitofauna encuentre
S
e trata de dos formaciones muy
parecidas, ambas de tipo arbustivo
y con un mayor o menor porcentaje
de representación arbórea, mas cerrada el
fácilmente su alimento, motivo por el que
primero, y de menor porte general y más
esta formación vegetal es un lugar de paso
abierta la segunda.
importante para muchas especies de aves
migradoras, que descansan aquí de sus
La estructura botánica es similar a la que
largos viajes entre las áreas de cría y los
presenta el bosque mediterráneo y se
cuarteles de invierno. Además, permite
considera que el maqui y la garriga son
sustentar a una rica y variada población
etapas evolutivas en ambos sentidos de
autóctona. Abundan, en consecuencia, los
dicha forma, aunque en algunos lugares
87
EL BOSQUE MEDITERRANEO_______________________________________
adquieren el carácter de clímax. La fauna
de elementos
es
mayor
también otros procedentes de formaciones
predominio quizá de las especies de menor
vecinas, tanto más frías, como sería el caso
tamaño
mayor
del lobo, o más cálidas, como lo demuestra
cantidad de valor para su fisiología (como
la abundancia de reptiles. El jabalí está
son, por ejemplo, los lagartos).
aquí presente con igual abundancia que en
asimismo
y
similar,
que
con
un
necesitan
una
otros
ste
ecosistema,
único
y
característico del occidente de la
península Ibérica, es un delicado
equilibrio entre la vegetación original, de
tipo
demostrando
su
gran
flexibilidad.
LA DEHESA
E
medios,
zoológicos propios, reúne
mediterráneo,
y
la
intervención
humana. Se puede definir como un bosque
mediterráneo
aclarado,
formando
El
madroño
cuyas
flores
y
frutos
comestibles aparecen a menudo juntos en
una misma planta durante el invierno, es
una especie vegetal propia del bosque
mediterráneo.
una
especie de cuadrícula, con áreas de pasto
entre manchas de árboles (sobre todo
encinas) y matorral. Se ha conseguido un
aprovechamiento óptimo de los recursos
forestales (madera de enema, corcho) y
ganaderos (cría de ganado vacuno en los
pastos y alimentación de cerdos con las
bellotas). Además, la dehesa es también un
medio muy adecuado para gran cantidad
de aves migradoras que encuentran aquí
condiciones óptimas para su descanso,
como sucede con las grullas.
El
dibujo
esquematiza
algunas
formas
vegetales
principales
configuran
el
bosque
y
el
de
las
que
matorral
mediterráneo, así como algunos de sus
representantes
animales
más
característicos. Faltan en general grandes
depredadores, siendo el lince ibérico el de
mayor tamaño entre los de pelo. Además
88
LAS SABANAS__________________________________________________
LAS SABANAS
sabana húmeda.
ASPECTOS GENERALES
La cobertura vegetal dispersa y escasa con
S
e
pueden
considerar
como
ecosistemas de transición entre las
selvas de diversos tipos y las áreas
semidesérticas,
compartiendo
características y elementos botánicos y
faunísticos de ambos biomas. Dependiendo
de la cantidad de meses lluviosos, y de la
cantidad
de
precipitación
total,
se
distinguen dos clases principales: sabanas
secas y húmedas.
áreas
subtropicales.
espacios
libres,
condiciona
de
modo muy importante la fauna de estas
áreas.
Los
herbívoros
son
buenos
corredores y suelen agruparse en grandes
manadas, que brindan protección a sus
miembros,
mientras
que
entre
los
carnívoros se dan muchas especies con una
gran capacidad para la carrera. Este es
también
el
hábitat
adecuado
para
el
desarrollo de las grandes aves corredoras,
como las avestruces de más de dos metros
Las sabanas se extienden bordeando las
grandes
grandes
de
Su
selvas
tropicales
y
cobertura
vegetal
es
variable y las formas arbóreas suelen ser
escasas, faltando por completo en muchas
ocasiones. El clima, caluroso, muestra una
notable estacionalidad, con una época seca
y otra de lluvias. Cuando predomina la
primera, es decir, cuando llueve menos de
siete meses al año, se le llama sabana
seca, en caso contrario, con siete a nueve
meses en que cae la lluvia, aunque sea en
de altura y que han perdido definitivamente
la capacidad de vuelo. El órgano de la vista
desempeña aquí un papel muy importante,
junto con el del olfato. La dificultad de
acceso a las presas, que disponen de tan
amplio campo libre de obstáculos que les
brinda un buen margen de seguridad, ha
actuado
como
filtro
selectivo
en
la
evolución de los carnívoros. El resultado ha
sido la aparición de especies como el león o
el leopardo, dotados de una enorme fuerza
y habilidad para la caza
cantidades reducidas, recibe, el nombre de
89
LAS SABANAS__________________________________________________
Este tipo de formación lo encontramos en
definir este bioma, que difícilmente puede
Suramérica y en África, pero es en este
englobarse
ultimo
formación vegetal, permite que se dé toda
continente
donde
adquiere
sus
rasgos más sobresalientes y conocidos.
en
un
tipo
concreto
de
una serie de pasos intermedios entre los
distintos tipos. Entre los árboles destacan
CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS
por
Y VEGETACIÓN.
E
n
la
su
espectacularidad
los
grandes
baobabs, que crecen aislados.
sabana
africana
las
De este modo podemos hablar de una
precipitaciones que alcanzan unos
sabana
700 mm anuales, se concentran en
plana, una sabana mixta formada por
su mayor parte en dos o tres meses
perennifolios y caducifolios, una sabana en
lluviosos, un número variable de meses con
la que únicamente crecen estos últimos,
algo de lluvia y otros en que ésta falta por
una sabana arbustiva con perennifolios o
completo.
anual
con caducifolios y una sabana de arbustos
oscila alrededor de los 28°C, con una
caducos, por citar únicamente algunos de
máxima próxima a los 35°C en los meses
los tipos más característicos.
La
temperatura
media
con
árboles
perennes
de
hoja
más calurosos, mientras que en invierno no
desciende nunca por debajo de los 25°C.
Algunos autores consideran que todas estas
Por consiguiente, puede decirse que el año
formas
se divide en una estación de lluvias y otra
etapa recesiva de la selva ante el avance
más o menos seca. Esta alternancia de dos
de unas condiciones climáticas adversas o
estaciones y la concentración de las masas
como resultado de la intervención humana.
de agua en puntos determinados de la
Otros, sin embargo, que es un ecosistema
sabana hacen que muchos animales lleven a
estable
cabo largos desplazamientos en busca de
hacen aumentar o disminuir su extensión.
de
con
vegetación
variaciones
constituyen
periódicas
una
que
agua y pastos, siguiendo un ciclo anual que
coincide con los períodos vegetativos de las
Formaciones análogas en Sudáfrica son los
plantas.
llamados campos cerrados v campinas, en
los que es manifiesto el dominio de las
Estas condiciones climáticas condicionan
gramíneas y, por lo general, los árboles son
mucho
muy escasos o están ausentes. Se trataría
la
botánicas.
presencia
Las
de
especies
unos
de una sabana en una fase esteparia,
que
equiparándose en algunos lugares a las
además permiten el mantenimiento de una
verdaderas estepas. En Brasil se da un tipo
abundante fauna de grandes herbívoros.
de sabana llamado catinga en la que hay
Pero la propia imprecisión a la hora de
un claro predominio de los arbustos, con
representantes
gramíneas
las
muy
son
característicos,
90
LAS SABANAS__________________________________________________
abundantes palmeras y cactáceas. A veces
rinocerontes
se le llama « selva blanca» porque durante
antílopes. Entre las aves pueden citarse
el período de sequía pierde las hojas y
las garcillas buyeras, que capturan los
adopta un aspecto blanquecino.
insectos
Por ultimo, en Australia la sabana tiene
herbívoros, los buitres que limpian de
unas características análogas a la africana,
restos
aunque con una representación específica
avestruces, especializadas en la carrera.
y
que
de
los
huyen
animales
distintos
al
el
tipos
paso
campo,
de
y
de
los
los
propia de este continente. Así, además del
baobab australiano, crecen casuarinas y
Ente los carnívoros hay que mencionar
eucalipto.
leones, leopardos, guepardos, hienas,
licaones y chacales.
LA FAUNA DE LA SABANA AFRICANA
El león es el máximo exponente de los
depredadores de la sabana.
L
as
formas
biológicas
que
ha
adoptado aquí la fauna son típicas
de los paisajes abiertos. Abundan los
herbívoros
y
sus
correspondientes
predadores. Todos ellos suelen tener muy
desarrollados los sentidos de la vista y del
olfato, y los amplios espacios abiertos han
favorecido
la
aparición
de
estructuras
anatómicas apropiadas para la carrera.
Aunque incluya áreas casi desérticas y otras
con un bosque claro y manchas de agua, las
grandes superficies salpicadas de manchas
de vegetación son el rasgo propio de la
sabana. En ella, los grandes herbívoros, que
forman rebaños, recorren cíclicamente sus
distintas áreas siguiendo las épocas de los
pastos. La abundancia de estas presas
propicia
la
aparición
de
grandes
depredadores como el león y el leopardo
Entre los primates destacan los papiones y
los babuinos, que están bien capacitados,
que en solitario o en manada controlan la
población de los consumidores primarios.
para la marcha y forman grupos de hasta
cien individuos, con un claro carácter
defensivo
frente
a
sus
enemigos.
Numerosos roedores excavan sus galerías
en el suelo y abundan también las liebres.
Pero,
sin
embargo,
son
los
grandes
herbívoros los que confieren a la sabana
su
aspecto
verrugosos,
más
cobras,
llamativo:
jabalíes
búfalos,
jirafas,
91
PRADERAS Y ESTEPAS___________________________________________
PRADERAS Y ESTEPAS
CARACTERISTICAS GENERALES
aprovechada para la actividad biológica. A
pesar de ello, las capas superficiales del
L
as praderas y las estepas aparecen
como formación climax allí donde las
condiciones son adecuadas para las
gramíneas y la formas de mayor porte no
encuentran posibilidad de arraigue. Son
enormes extensiones de hierba, en las que
faltan casi por completo los árboles. Las
adaptaciones de los organismos a este
medio son análogas a las que presentan en
las sabanas.
terreno experimentan durante el día un
fuerte
calentamiento,
con lo que la oscilación térmica diaria suele
ser bastante acentuada.
Las precipitaciones rara vez superan los
500 mm anuales y se producen de un
modo muy irregular, siendo frecuentes los
largos períodos de sequía. En cuanto a las
presentan
latitudes medias de ambos hemisferios, a
continuación de las áreas de bosque, en
regiones con un régimen climatológico en
que la relativa sequedad es uno de sus
la
temperatura por la -noche a valores bajos,
temperaturas
Estas formaciones abiertas aparecen en
descendiendo
anuales,
oscilaciones
también
amplias
se
entre
invierno y verano, aunque los períodos
extremos suelen ser de poca duración. Es
frecuente
la
aparición
de
costras
de
minerales generados por la meteorización
química y que afloran a la superficie.
rasgos mas destacados.
Hay algunas características generales que
son típicas de la mayoría de ellas. La
humedad relativa del aire es por regla
general
baja
y la presencia de cielos
cubiertos sólo esporádica, por lo que las
horas de insolación son muy abundantes,
dependiendo de la estación del año.
Otro elemento destacado es el viento, que,
a causa de la ausencia de vegetación,
puede llevar a cabo sin efecto erosivo
intenso. En algunas estepas, cuando se
aguza el descenso de las precipitaciones, al
no poder desarrollarse la cubierta vegetal y
actuar el viento por tiempo prolongado,
tiene lugar un proceso de desertización
Sin embargo, un porcentaje relativamente
elevado de la radiación solar incidente se
refleja de nuevo, con lo que es
muy acentuado.
Este tipo de formaciones recibe el nombre
92
PRADERAS Y ESTEPAS___________________________________________
de
estepas
en
en
Abundan los roedores que excavan galerías
Norteamérica y pampas en Sudáfrica. Las
en el suelo y son numerosos los herbívoros
llamadas estepas cerealistas no son en
que forman manadas. Entre ellos pueden
realidad tal sino el fruto de la intervención
citarse el caballo salvaje, el saiga (único
humana, que ha degradado las condiciones
antílope eurasiático) y el bisonte europeo.
naturales reduciendo el suelo a un simple
Entre
proveedor de nutrientes (al que se ayuda
avutardas, los sisones, las grullas y las
además
alondras,
por
Eurasia,
medio
praderas
de
abonos
y
las
aves
con
son
los
características
halcones
entre
las
las
fertilizantes). Al tratarse de un monocultivo
especies de presa más notables. Todas
(trigo, cebada, centeno, etc.) se convierten
estas aves encuentran condiciones de villa
en un medio muy pobre y frágil, como
similares en las estepas cerealistas y en los
queda
enclaves
demostrado
por
los
efectos
auténticamente
esteparios
que
devastadores de cualquier plaga. Este tipo
aparecen dispersos por el centro de la
de terrenos despejados surge cuando se
península Ibérica. Estos restos de estepa
elimina la vegetación original (a menudo
han de considerarse como un ecosistema
matorral o bosque, como en la península
relicto, que los cambios climatológicos han
ibérica) para destinarla a la agricultura. Sin
dejado aislados en un punto tan alejado del
embargo, hay algunas especies animales
área actual ocupada por esta formación
que sacan provecho de estas condiciones y
vegetal.
colonizan el nuevo hábitat.
LA GRAN PRADERA DE NORTEAMERICA
LA ESTEPA EURASIÁTICA
E
sta
estepa
constituye
una
larga
franja de casi 4.000 km de longitud
que,
al
sur
del
bosque
de
caducifolios, se extiende desde el extremo
oriental de Asia hasta penetrar en Europa
Central, siendo la punta húngara su última
representación con entidad propia.
herbáceas,
completándose
con
umbelíferas y compuestas, sobre las que se
elevan a veces algunos brezos.
totalidad
del
Norteamérica,
desde
entonces
centro
pero,
a
un
de
sometida
intenso
aprovechamiento e intervención humana,
ha experimentado una degradación total y
hoy tan solo se encuentra representada en
algunas
escasas
áreas
protegidas
de
Estados Unidos. La antigua gran pradera
esta ocupada hoy por enormes extensiones
Las gramíneas suponen el 90% de las
especies
O
cupo hasta el siglo pasado casi la
de prados destinados al ganado vacuno y
por monocultivos de cereales, presentando
unas características analógicas a las que se
encuentran
en
las
estepas
cerealistas
europeas.
93
PRADERAS Y ESTEPAS___________________________________________
La composición botánica es análoga a la
Extendida antaño desde el sur de Brasil
que puede observarse en Eurasia, si bien
hasta los límites orientales de Argentina y
varían en cada caso las especies concretas.
englobando
En cuanto a la fauna, cabe señalar que su
transformado
declive
artificiales
ha
ido
paralelo
al
del
propio
casi
todo
hoy
donde
en
se
Uruguay,
amplias
crían
se
ha
praderas
millones
de
ecosistema, aunque la gran celeridad con
cabezas de ganado. Únicamente en aquellas
que
en
áreas donde las condiciones climatológicas
Norteamérica (en menos de un siglo) ha
no permiten obtener la hierba suficiente
impedido que muchas de las especies se
para
adaptarán a las nuevas condiciones, tal
domésticos, restan manchas de lo que fue
como
en el pasado este paisaje estepario.
se
ha
producido
sucedió
degradación
en
el
Europa,
paulatina
(a
cambio
en
lo
que
largo
la
dar
de
comer
a
los
vacunos
de
muchos siglos) atenuó los efectos negativos
Como especies típicas de la pampa pueden
del cambio de naturaleza del ecosistema.
citarse la vizcacha, los armadillos, el mara y
Algunas especies, como el bisonte, han
el zorro de las pampas, así como diversas
estado al borde de la extinción y otras han
especies de aves terrestres.
desaparecido ya. A diferencia de la estepa
eurasiática,
la
pradera
posee
menús
El bisonte y el perrillo son dos elementos
elementos zoológicos propios y buena parte
faunísticos muy característicos de la pradera
de sus pobladores son formas procedentes
norteamericana. Hoy sólo quedan manchas
de los bosques caducifolios circundantes.
aisladas de esta típica formación.
No obstante, merece la pena destacar el
bisonte
animales
americano
más
como
uno
característicos
de
de
los
En la ilustración superior derecha, la pampa
estos
carece de los grandes herbívoros propios de
espacios abiertos igualmente típico, aunque
la
de dimensiones mucho menores, es el
representantes zoológicos propios, como el
perrillo de las praderas, que construye
mara y el armadillo.
madrigueras
subterráneas
pradera
del
norte,
pero
posee
formando
colonias con millones de individuos. Otras
En
especies de la pradera son el berrendo y el
eurasiática cuenta con la avutarda, una de
tejón americano.
sus especies más paradigmáticas, que esta
la
presente
ilustración
en
inferior,
todas
las
la
estepa
formaciones
LA PAMPA
residuales de este tipo del hemisferio Norte.
H
El antílope saiga, hoy recuperado de la
a experimentado en el presente
extinción, presenta una adaptación perfecta
siglo un proceso análogo al sufrido
al medio y es el único antílope europeo. El
por
bisonte, antaño visitante de ciertas áreas de
la
pradera
norteamericana.
94
PRADERAS Y ESTEPAS___________________________________________
la estepa hoy sólo está presente en algunas
zonas de bosque del viejo continente.
95
LA TUNDRA ___________________________________________________
LA TUNDRA
CARACTERTSTICAS GENERALES
de toda la tundra la presencia de inmensas
E IMPORTANCIA
nubes de mosquitos en verano. A pesar de
E
la escasa fertilidad del suelo, las plantas
n un paisaje liso y casi desprovisto
herbáceas acuáticas o palustres aceleran su
de vegetación, con el suelo helado y
desarrollo y pronto producen semillas y
gran
de
frutos. En conjunto, unas pocas, semanas
nieve. Pero durante un período de unas
se genera una gran cantidad de proteínas
pocas semanas, la capa superficial del suelo
vegetales y animales cuyo potencial ha sido
se
innumerables
aprovechado por las aves para llevar a cabo
charcas. El breve intervalo apto para la vida
aquí sus tareas de cría. La tundra se
es
convierte así en uno de los principales
deshiela
parte
y
del
se
aprovechado
año
forman
por
las
cubierto
plantas
para
completar su ciclo vegetativo.
territorios reproductores de buena parte de
la avifauna que durante el resto del año
Una característica especial y condicionante
reside en latitudes medias. A pesar de la
de su actividad biológica es el llamado
escasez y pobreza de sus recursos, brinda
permafrost,
unas
es
permanentemente
decir,
helado,
el
suelo
óptimas
para
la
sólo
reproducción de las aves, siendo suficientes
experimenta un breve deshielo durante un
sus recursos de origen vegetal y las grandes
par de meses al año, derritiéndose una
masas de insectos que completan su ciclo
estrecha capa superficial, a menudo de
biológico en tan breve período, para que
escasos
consecuencia
limícolas, granívoras e insectívoras saquen
de
adelante
centímetros.
inmediata
es
la
La
formación
que
condiciones
charcas,
a
sus
pollos
y
acumulen
las
aguazales y todo tipo de zonas húmedas,
reservas necesarias de energía para realizar
más o menos extensas y por lo general
más tarde, con la llegada de los fríos, la
someras, que permanecerán hasta helarse
migración hacia las regiones templadas.
con la llegada de los ríos, pues al estar la
capa inferior del suelo helada actúa como un
Las temperaturas medias no superan nunca
estrato
zonas
los 10 °C en el mes más cálido, oscilando
pantanosas reúnen unas condiciones ideales
por lo general entre los -15 °C y los 5ºC.
para el desarrollo de los insectos, y es típico
Las precipitaciones son muy escasas, de
impermeabilizante.
Estas
96
LA TUNDRA ___________________________________________________
unos
300
aunque,
mm
a
anuales
pesar
prácticamente
nula
como
de
la
ello,
máximo,
al
evaporación,
extremas. Se aferran a la escasa tierra
ser
formada y cubren extensas superficies,
la
siendo algunas especies, como el liquen de
humedad relativa del aire es bastante alta.
los
Esa
importante para los herbívoros.
ausencia
de
precipitaciones,
sin
renos,
una
fuente
de
alimento
embargo, no impide que muchas veces todo
el paisaje quede cubierto de nubes durante
La larga noche invernal se interrumpe con
períodos muy largos.
tan breve verano en que el día dura casi
veinticuatro horas y en el que el ascenso de
Todos estos factores hacen que el escaso
la temperatura derrite la capa superficial
suelo sea muy pobre, con lo que, al
del suelo, formando grandes charcas, que
añadirse el breve período vegetativo, las
permiten el desarrollo de plantas palustres.
condiciones para la vida vegetal son muy
Este breve período vegetativo sólo lo puede
precarias.
aprovechar algunas fanerógamas v y aún
así, muchas de ellas necesitan dos años
La tundra se extiende por el extremo
consecutivos para poder completar su ciclo
septentrional de Eurasia y Norteamérica,
biológico, floreciendo un año y dando fruto
limitando con la taiga por el sur y con las
al siguiente.
zonas de hielos polares por el norte. En
algunas zonas de Noruega, no obstante, la
Entre
proximidad
marinas
reseñar están las formas enanas de sauce
cálidas dulcifica el clima y permite que se
de Laponia, gayuba y abedul, el té de
desarrolle una vegetación de un cierto
Suecia, la violeta amarilla, la avena de
porte.
montaña, la genciana de primavera y el
de
las
corrientes
las
especies
botánicas
que
cabe
arandano negro. La brevedad del estiaje
LA FLORA DE LA TUNDRA
hace que todas ellas florezcan casi a un
L
tiempo, con lo que el campo visual en la
a reducida profundidad del suelo y su
gran
pobreza
desarrolle
impiden
cualquier
que
tipo
se
de
vegetación arbórea e incluso arbustiva,
salvo de modo aislado en algunas áreas
próximas a la taiga.
El
elemento
L
a pobreza botánica tiene su paralelo
en la escasez de especies animales.
La pirámide trófica es relativamente
sencilla, situándose en la base los fitófagos
constituyen los musgos y los líquenes,
como el lemming, la perdiz nival, el reno, la
capaces
liebre ártica, los ánsares y las limícolas. Los
sobrevivir
dominante
LA FAUNA
lo
de
florístico
tundra durante ese período es muy notable.
en
condiciones
97
LA TUNDRA ___________________________________________________
predadores alados están representados por
zarapitos, combatientes, archibebes).
el halcón gerifalte y el búho nival, mientras
que los de pelo cuentan con el zorro ártico
Los mamíferos ya se han citado al hablar de
y, por encima de todos, el oso polar.
la pirámide trófica, pero conviene destacar
Una
característica
gran
la importancia ecológica del lemming, un
modo
pequeño roedor capaz de excavar galerías
explosivo aparecen durante el breve verano
en el suelo helado, provisto de un protector
de la tundra. Coincidiendo con el deshielo y
pelaje
la
poblaciones experimentar ciclos regulares
abundancia
de
formación
numerosas
notable
insectos,
de
es
la
que
de
innumerables
especies
charcas,
aprovechan
esos
en
los
y
de
que
cuerpo
tienen
compacto.
lugar
Sus
explosiones
someros humedades para completar su ciclo
demográficas (años de lemmings) y son la
vital. Constituyen enormes masas que son,
base casi exclusiva de la dieta de los
al mismo tiempo, una gran fuente de
predadores durante muchos meses al año.
proteínas. Estos insectos y las numerosas
semillas de las plantas herbáceas sirven de
alimento a una abundantísima población
ornítica, que no sólo dispone así de una
fuente de nutrición fácilmente accesible sin
que además, al prolongarse tanto el día,
pueden alargar la jornada de búsqueda del
alimento.
Este hecho ha dado lugar a que numerosas
aves hayan elegido estos parajes como área
de cría, al permitirles la intensidad de la
ceba reducir al máximo este período crítico
de sus villas. Es una gran ventaja poder
acumular en poco tiempo las suficientes
reservas y sacar adelante a las crías. La
mayoría de estas aves son migradoras, que
pasan el resto del año a miles de kilómetros
de estos lugares.
Entre las aves que crían en la tundra están
las grullas, los ánsares, los cisnes, las
barnaclas
(correlimos,
e
infinidad
de
vuelvepiedras,
limícolas
falaropos,
98
LOS DESIERTOS________________________________________________
LOS DESIERTOS
ASPECTOS GENERALES
El grado de aridez de los desiertos es
E
variable y a menudo éstos van precedidos
l desierto es un medio caracterizado
de
por
condiciones
una
aridez
extrema,
en
apariencia vacío pero no carente de
vida. Esta adopta distintas formas, en las
una
región,
donde
intermedias,
imperan
unas
conocida
como
semidesierto. Pueden considerarse también
desiertos en sentido amplio las regiones
que el ahorro es la norma básica de
supervivencia. La ausencia de agua y las
polares, pero las condiciones especiales que
elevadas temperaturas son los dos factores
reinan en este medio aconsejan darles un
limitantes para la mayoría de las especies.
tratamiento por separado. Las condiciones
Las
geográficas
que
residen
aquí
aprovechan
los
crean
algunos
desiertos
pequeños microclimas que se crean para
especiales en que el grado de aridez es
sobrevivir, las horas más inhóspitas.
máxima, con total ausencia de lluvias, como
sucede en el de Atacama, en la cordillera
La característica esencial del desierto es la
andina. Las elevadas cumbres que lo rodean
sequedad, que suele establecerse para un
actúan como una pantalla que se interpone
límite de las precipitaciones anuales de 100
a los vientos procedentes del Pacífico y que
mm como máximo. Esta sequedad se ve
arrastran la humedad. A medida que ese
favorecida
aire
además
por
la
elevada
húmedo
asciende
por
las
laderas
evaporación, que ha de desaparecer con
occidentales
rapidez cualquier rastro de humedad.
humedad y cuando, tras superar los picos,
va
desprendiéndose
de
su
de varios miles de metros, desciende por la
La ausencia casi total de vegetación es un
vertiente oriental, se encuentra totalmente
factor adicional que actúa como potenciador
seco.
de todos los otros efectos. Así, el viento
erosiona
con
mayor
intensidad,
las
Por último, atendiendo a la temperatura se
diferencias de temperatura entre el día y la
diferencian dos grandes tipos: los llamados
noche son más acusadas, etc.
desiertos fríos, en los que el termómetro
desciende por dehajo de 6,1 °C, v cálidos,
99
LOS DESIERTOS________________________________________________
donde no lo hace nunca. Dentro del primer
tejidos de reserva, donde acumulan el agua
tipo un ejemplo bien conocido es el desierto
que
de Gobi, en Asia Central. Entre los cálidos
períodos de bonanza.
pueden
acaparar
en
esos
breves
el más paradigmático es, sin dada, el
Sahara.
Otras plantas han preferido sincronizar su
ciclo biológico con los períodos de lluvia;
CONDICIONES AMBIENTALES Y FLORA.
para ello han acelerado todos los procesos
A
vitales, de modo que en pocos días son
unque
una
de
capaces de crecer, desarrollarse, florecer,
precipitación que marcan el límite
dar fruto y morir antes que las condiciones
de las regiones desérticas indican
del medio sean adversas. Las semillas
notable
los
bajos
sequedad,
las
índices
condiciones
producidas se recubren de una cubierta
reales en que se produce dicha sequedad
protectora y quedan en estado de vida
se alejan del sentido estadístico que posee
latente a la espera de que las primeras
ese valor medio. En este aspecto, también
gotas
los valores alcanzados son extremos, lo
reinicien el proceso. El problema de la
mismo que las pautas de distribución de
polinización lo han resuelto produciendo
dichas precipitaciones.
unas flores de gran atractivo, a menudo
de
de
agua
colores
de
muy
la
próxima
intensos,
de
lluvia
formas
Así, es frecuente que los 100 mm o menos
llamativas y muy aromáticas, atrayendo
de lluvia que caen al año lo hagan de una
así a grandes masas de insectos que,
sola
alertados
vez
cada
cinco
o
más
años,
por
las
lluvias,
acuden
allí,
produciéndose en tan breve período de
donde pronto la superficie desnuda se
tempo altas precipitaciones torrenciales
cubre
.
Muchos de estos insectos poseen también
Este hecho ha obligado a los organismos
altos
vegetales
coincidentes
que
pueblan
estas
áreas
a
de
una
ciclos
vegetación
vitales
con
el
policroma.
muy
cortos,
breve
período
desarrollar altos mecanismos adaptativos
vegetativo de estas plantas. Se trata de un
muy especiales. Las estrategias seguidas
ejemplo típico de adaptación convergente
han sido sobre todo de dos tipos. Unas
ante
plantas han optado por la resistencia,
extremas del medio.
dotándose
de
paredes
gruesas,
la
presión
de
unas
condiciones
armas
defensivas contra los animales fitófagos
Sin embargo, para evitar que unas pocas
(púas, espinas), reducción total de las
gotas
hojas
alarma
(transformadas
asimismo
en
accidentales
produzcan
desencadenando
la
una
falsa
germinación
espinas), para impedir cualquier pérdida de
cuando en realidad no habrá más agua, es
agua por transpiración, y producción de
necesaria
una
cantidad
mínima
de
100
LOS DESIERTOS________________________________________________
humedad, que sólo se da cuando esas
(acumulada en la giba) para obtener agua y
lluvias tienen bastante entidad como para
producen en sus patas almohadillas gruesas
garantizar un aporte hídrico suficiente para
que les aíslan del suelo.
todo el ciclo.
Las aves, por último, que gracias a su
Cuando llueve en el desierto, en pocas
capacidad de vuelo pueden buscar en este
horas superficies antes desnudas se cubren
medio las localidades menos desfavorables,
de pequeñas plantas que crecen casi a ojos
se desplazan diariamente a los bebederos,
vista, dando sin tardanza espectaculares
aunque se encuentren a algunos cientos de
flores, para atraer, lo antes posible, a los
kilómetros.
escasos
insectos
polinizadores
que
hay
presentes.
Así protegen la biodiversidad los guardianes
de la Amazonia. El deterioro de la Amazonia
LA ADAPTACION DE LOS ANIMALES
brasileña,
S
biodiversidad del planeta, podría acabar
alvo
algunas
pocas
especies
de
que
guarda
el
30%
de
la
gracias a esta iniciativa.
invertebrados, la mayoría de los
animales
no
pueden
mantenerse
En plena Amazonia, la selva más grande del
aletargados durante los grandes períodos de
planeta, se trabaja desde hace unos meses
condiciones
el
en el proyecto Sivam (Sistema de Vigilancia
desierto. Por ese motivo han desarrollado
del Amazonas), cuya misión es estudiar y
unas estrategias adaptativas distintas.
proteger gran parte de ese territorio. La
adversas
que
reinan
en
densa jungla brasileña que controla alcanza
Algunos pasan las horas diurnas en cuevas
a 5.5 millones de km2; es decir 60% del
y
territorio amazónico de ese país.
madrigueras
bajo
tierra,
donde
la
temperatura se mantiene estable a poca
distancia por debajo de la superficie del
Es un área cuya enorme riqueza supone el
suelo, no alcanzando además los valores del
30% de la biodiversidad mundial y el lugar
exterior.
donde más de 370 pueblos indígenas se
Al
llegar
la
noche
inician
su
actividad.
asientan, unos aislados del resto del planeta
y otros conviviendo con el hombre blanco.
Los que han de mantenerse activos de día,
Allí hay maderas, petróleo y gas natural
por ejemplo los camellos, recurren a un
valorados en miles de millones de dólares,
pelaje de colorido poco absorbente, se
además
dotan de una gruesa capa de polo aislante
uranio, hierro y otros minerales. También se
que impide que la temperatura corporal
encuentra la mayor reserva subterránea de
de
depósitos
de
oro,
bauxita,
exceda el valor crítico, metabolizan la grasa
101
LOS DESIERTOS________________________________________________
agua del mundo, el acuífero Guarani, que
desde 1995. La gran selva virgen se ha
con 1.194,000 km2 se extiende por Brasil.
topado
también
con
las
compañías
madereras. Unas 2,500 empresas de este
Paraguay,
cuya
Uruguay
superficie
y
Argentina,
es
mayor
y
que
Francia, España y Portugal juntas. El
sector trabajan sin control en la selva
brasileña. Según el gobierno de este país, el
80% de la madera extraída es, pues, ilegal.
volumen de agua almacenado en él
podrá
abastecer
mundial
a
actual
la
población
(6,000
millones)
durante 180 años, a razón de 100
Novísimas
técnicas
yacimientos.
Por
clandestina
cuenca
litros al día por habitante
lado,
ha
Se
la
minería
deteriorado
ha
estadounidense
electrónica
AMAZÓNICA EN 30 AÑOS.
la
acusado
de
al
utilizar
para
conocer
mas
sobre
el
subsuelo amazónico. De esta manera se
on
el
fin
de
riqueza,
el
decidió
hace
salvaguardar
esta
gobierno
brasileño
10
crear
años
un
sistema que le permitiera reconocer, en
tiempo real, todos los acontecimientos que
se
también
localizar
tecnologías más avanzadas de vigilancia
CÓMO HA CAMBIADO LA CUENCA
C
otro
amazónica.
gobierno
para
produjeran,
a
fin
de
combatir
los
problemas de la zona. Así además de
controlar el territorio, podría reprimir las
detectaron, mediante la emisión de ondas
de luz de intensidad variable, yacimientos
de minerales radiactivos, y se radiografió el
subsuelo rico en minerales ferrosos y no
ferrosos. Toda la información sobre los
secretos que guarda la selva fue puesta en
manos
de
empresas
interesadas
en
únicamente
los
despojarla de sus tesoros.
actividades ilícitas (fundamentalmente el
tráfico de drogas y de animales y la minería
ilegal), la tala de árboles y los incendios
forestales.
También
se
conocería
el
pronóstico del tiempo y se realizaría una
cartografía completa de la selva.
Sin
embargo,
no
son
problemas medioambientales los que asolan
el territorio. Hace una década, Brasil se
convirtió en un país de tránsito de la
cocaína producida en los países andinos,
sobre todo en Bolivia. La droga emprende
Hace 30 años, la Amazonia era considerada
el pulmón del planeta, y el 99% de la selva
permanecía intacta. Hoy se estima que se
ha deforestado 553,086 km2, el 14% de
esta región brasileña. La deforestación ha
aumentado en un 40% entre los años 2001
y 2002, y ha llegado a su nivel más alto
un viaje del Pacífico al Atlántico y circulan
de
contrabando
oro,
joyas,
material
eléctrico o vehículos robados. Para estos
fraudes se recurre cada vez más a los ríos y
a los caminos. Estas vías de comunicación
son más económicas, rápidas y seguras
para transportar la pasta base de cocaína
102
LOS DESIERTOS________________________________________________
(el sulfato de cocaína que habitualmente se
teléfono, fax e Internet. Estos equipos que
fuma), que proviene de Bolivia.
controlan el territorio pueden alertar a las
autoridades de lo que esta sucediendo en
algún rincón del mismo.
AMAZONIA, LA GRAN RESERVA DEL
Toda
PLANETA.
centros
L
situados en Manaos, Belem y Porto Velho,
infraestructura
regionales
converge
de
en
vigilancia
tres
(CRV),
a mayor selva del mundo, ubicada en
cuyos trabajos están controlados en un
América del Sur, en la cuenca del rió
Centro de Coordinación General (CCG) en
Amazonas,
Brasilia.
tiene
7
millones
de
kilómetros cuadrados. Sus límites se hallan
en
Colombia,
y
El gobierno defendió el Sivam a pesar de las
Guayana Francesa, Perú, Surinam, Ecuador,
críticas. En el Sivam, que ha creado 2100
Bolivia, y Brasil, país que contiene la mayor
empleos, participan los ministerios del país,
parte de la Amazonia. La cuenca amazónica
los
es la depositaria de la mayor diversidad
además
biológica del planeta. Existen 10 millones de
Meteorología, el Instituto de Geografía y
especies, de las cuales sólo un millón y
Estadística brasileño, el Instituto Brasileño
medio son conocidas. Un pequeño inventario
de Medio Ambiente y Recursos Naturales, el
indica
de
Instituto Naciones de Investigación Espacial,
mamíferos, 20,000 de reptiles, anfibios y
la Fundación Nacional del Indio, la Policía
aves,
Federal o las Unidades de Marina y el
que
Venezuela,
existen
21,000
invertebrados,
de
50,000
peces,
90,000
de
Guayana
especies
140,000
insectos
de
y
estados
y
del
municipios
Instituto
amazónicos,
Nacional
de
Ejército.
artrópodos, además de 360,000 especies.
de plantas superiores e inferiores.
UN MODERNO EQUIPO BARRERÁ PARTE
DE LA AMAZONIA.
UN GRAN CENTRO DE BRASILIA
CONTROLARÁ TODA LA INFORMACIÓN.
E
sta cantidad ingente de probiemas
S
in embargo, hasta que el Sivam ha
sido
una
realidad
ha
pasado
tiempo. Fue concebido en 1990 y
hacía indispensable el control de la
anunciado después de la Cumbre de la
Amazonia. Con un costo de 1,500
Tierra,
en
Río
de
Janeiro,
en
1992.
millones de dólares, el Sivam trabaja con
Fernando Enrique Cardoso, presidente de
25 radares, 8 aviones, 87 estaciones de
Brasil en 1993, creo una comisión para
recepción de imágenes por satélite, 200
buscar
plataformas de recogida de datos y 940
pusiera en marcha el plan. Finalmente, fue
unidades
seleccionada la estadounidense Raytheon.
de
telecomunicaciones,
con
la
empresa
más
adecuada
que
103
LOS DESIERTOS________________________________________________
Famosa por su misil Patriot, esta compañía
A pesar de las críticas, el Sivam va a ser
no ha sido del agrado de muchos, quienes
positivo, ya que contribuirá al uso racional
opinan que existen siniestras conexiones
de los espacios de la región, reduciendo las
entre
agresiones al medio ambiente.
ella
y
el
aparato
militar
y
de
inteligencia de Estados Unidos. Algunos
escépticos
sospecharon
que
lo
que
pretendía Raytheon era obtener información
otros países se han adherido a esta lucha
por el medio ambiente.
privilegiada sobre los valiosos recursos de
la Amazonia.
Otros países con problemas similares a
Brasil se han adherido al plan. Es el caso de
En contra del proyecto, la organización
Venezuela, Perú y Colombia. El primero
Amazon Watch difundió el hecho de que
apuesta
"pare instalar los radares y plataformas se
cualquier actividad destructiva ilegal en la
construirá una red de carreteras de acceso a
zona a causa de la minería ilegal, los
las regiones remotas del Amazonas". Estas
garimpeiros, que son un foco constante de
críticas estuvieron a punto de malograr el
perturbación en las relaciones de los dos
proyecto.
países.
Sin
embargo,
el
gobierno
lo
por
el
Sivam
para
detectar
defendió a capa y espada apoyándose en
que el Sivan contaba con un moderno
Colombia, cuyo principal problema es el
equipamiento
región
narcotráfico, también se beneficiará del
amazónica las 24 horas del día. El proyecto
programa de vigilancia. El presidente de la
es un freno para los 1,500 vuelos no
República ha dicho que "la selva amazónica
autorizados que atraviesan cada año la
colombiana ha perdido en los últimos años
Amazonia
ellos
1.4 millones de hectáreas por causa de los
dedicados a actividades ilegales. Los radares
traficantes de drogas que cultivan amapola
fijos
y cocaína".
o
que
barrería
brasileña,
instalados
el
la
90%
en
de
aviones
y
embarcaciones identificaron aeronaves de
cualquier tamaño que crucen el espacio
Alejandro
aéreo brasileño, sin importar la altura del
apuesta
vuelo.
mejorar el espacio aéreo y controlar las
Toledo,
también
presidente
por
el
de
Sivam,
Perú,
para
actividades ilícitas.
Distintos tipos de aviones, como los súper
Tucanos ALX y los R-99B, interceptaron el
En los próximos años se sabrá si esta gran
tráfico
cualquier
inversión ha servido para proteger una de
alteración en la cubierta vegetal, y al
las grandes selvas que aun quedan en el
mismo tiempo, los movimientos humanos.
planeta.
ilegal
y
localizaron
104
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS
ROSALIND DRIVER, ANN SQUIRES, PETER RUSHWORTH, VALERIE WOOD ROBINSON
PROGRESIÓN
EL
5 a 7 años, tienden a pensar sólo en
LOS
términos de órganos individuales que la
EN
RAZONAMIENTO
SOBRE
gente mantiene y que necesitan a los
ECOSISTEMAS
L
each
humanos para su supervivencia (mascotas,
et
al.'
describen
el
razonamiento de los alumnos sobre
fenómenos ecológicos entre los 5 y
los 16 años. Sus resultados corroboran las
descripciones de las ideas de los niños en
diversos campos realizadas por Piaget y
otros investigadores. Hay una tendencia
desde
el
pensamiento
egocéntrico
(centrado en sí mismo) de los niños muy
pequeños,
a
través
antropocéntrico
humano),
hacia
del
(centrado
el
razonamiento
en
el
ser
razonamiento
que
muestran los estudiantes de más edad que
incluye un margen de factores más amplio.
El razonamiento ecológico es habitual en los
niños que asumen que un evento está
predeterminado para cubrir una necesidad
como en <hay muchos conejos par que los
zorros no pasen hambre. Con la edad se
hace mejor pronunciado pero persiste en
alguna
medida
en
los
estudiantes
de
secundaria.
animales del zoo, plantas caseras). Los
alumnos de primaria más mayores, de 7 a
11 años, extienden sus ideas hasta los
organismos
salvajes
como
individuos,
aunque algunos pueden pensar que son
alimentados y cuidados por las personas. La
mayoría de los alumnos de mas de 13 años
tienen
un
concepto
organismos
en
de
poblaciones
libertad
pero
de
sus
<<explicaciones» de las relaciones entre
ellas
son
meras
descripciones
de
la
naturaleza como «los pájaros viven en los
árboles» o <los zorros comen conejos».
Hasta mucho más tarde los estudiantes no
piensan
en
términos
de
poblaciones
u
organismos en libertad que compiten por
recursos escasos. En ningún niño o grupo
de niños se manifiestan distintos estadios
de razonamiento en el desarrollo conceptual
y
un
niño
razonamiento
puede
utilizar
diferentes
en
tipos
de
contextos
diferentes.
Leach et al. han identificado una progresión
en las ideas de los niños en relación con los
ecosistemas. Los niños más -pequeños, de
105
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
NUTRICIÓN Y FLUJO DE ENERGÍA
conocimiento de que la fotosíntesis fabrica
L
la
a investigación sobre las ideas de los
alumnos
en
relación
con
que
proporciona
energía
y
material corporal a la planta.
los
alimentos y la nutrición se resume
en el Capitulo 2.
Muchos
comida
Roth y Anderson encontraron que muchos
niños expresaban la idea releológica de que
niños
asocian
la
palabra
las
plantas
producen
alimentos
para
«alimentos» solamente con lo que ellos
beneficio de los animales y las personas en
identifican como comestible. Pocos alumnos
lugar de para sí mismas. Los niños no
asocian con los alimentos sustancias como
parecen reconocer que la fotosíntesis es el
el almidón. Aunque alumnos de todas las
proceso por el que la energía del entorno se
edades
hace disponible para las plantas y por tanto
identifican
los
alimentos
como
necesarios para promover el crecimiento y
para los animales.
la salud, muchos no reconocen que es la
Muchos niños piensan en la luz como
fuente del material que se convierte en
«alimento» para las plantas o como un
pase de su cuerpo en el y la reposición, o la
reactivo en la fotosíntesis. Además, más de
fuente
relacionan
la mitad de la muestra de alumnos de
alimentos con energía, muchos sujetos de
secundaria de Simpson pensaba que la luz
11 ó 12 años consideran que los alimentos
esta hecha de moléculas. La mayoría de los
se convierten directamente en «sustancia»
niños
o
transfiere entre los seres vivos: creían que
de
“energía”
energía.
y
Cuando
que
se
desvanecen
completamente en el proceso.
no
entendía
que
la
energía
se
las plantas obtienen la energía para todos
sus procesos directamente del sol, y usan
Una concepción universal y muy persistente
las palabras «calor y «luz» en este contexto
entre los niños, los adultos es que las
de forma intercambiable. Casi el 80 por 100
plantas toman sus alimentos del suelo.
de una muestra de sujetos de 13 años
Muchos alumnos piensan que cualquier cosa
pensaba que las plantas usan el calor del
que toman del entorno es «alimento» para
sol como una fuente de energía para la
las plantas, incluidos el agua, los minerales,
fotosíntesis. La mayoría consideraba que el
los abonos, el dióxido de carbono e incluso
sol es una de las muchas fuentes de
la
energía para las plantas, otras serían el
luz
del
sol.
Incluso
cuando
los
estudiantes han aceptado las ideas que se
suelo, los minerales, el aire y el agua.
les han enseñado sobre la fotosíntesis
todavía creen que las plantas obtienen
Gayford informa de que estudiantes de
algunos alimentos del entorno. Creen que
biología de 17 y 18 años consideraban que
las plantas tienen múltiples fuentes de
la energía fluye (o es transportada) de un
alimento
lugar a otro en los sistemas biológicos y
y
pocos
escolares
tienen
el
106
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
que se puede almacenar como un material.
de estudiantes de biología de licenciatura
Pensaban
en
términos
daba explicaciones en términos de cadenas
formada»
o
«utilizada»,
en
biológicos
en
vez
términos
de
de
en
energía
«
procesos
de
conversiones de energía.
tróficas.
De
mencionaba
ellos,
el
sólo
una
aprovechamiento
minoría
de
la
energía solar o la fotosíntesis como la razón
por la que las plantas verdes son cruciales
REDES Y CADENAS TRÓFICAS
en la cadena trófica. Incluso en el nivel de
L
enseñanza
superior
muchos
estudiantes
a investigación sobre las ideas de los
seguían pensando teleológicamente: casi
niños respecto a las cadenas tróficas
una
y las redes tróficas se resume en el
expresaban opiniones que sugerían que los
Capitulo 2.
cuarta
parte
de
los
estudiantes
otros organismos existen para beneficio de
los humanos. Un estudio posterior de Eisen
Senior analizó las respuestas de estudiantes
y Stavy, con estudiantes desde 13 años
de 15 años a preguntas sobre poblaciones
hasta
de
mayoría sabía que los animales no podrían
organismos
en
las
redes
tróficas.
universitarios,
revelaba
que
la
Encontró que los estudiantes no estaban
existir
cómodos con la notación de flechas que se
embargo,
usaba en la ciencia escolar para indicar una
estudiantes de biología y el 7 por 100 de
relación trófica. Por ello no eran capaces de
los no biólogos sugerían que esto es debido
comprender los principios subyacentes a la
a que los animales no pueden fabricar su
relación y de completar las actividades
propio alimento y muchos pensaban que los
correctamente. Schollum identificaba una
carnívoros podrían existir si sus presas se
dificultad similar para los escolares que se
reprodujeran abundantemente.
en
un
sólo
mundo
sin
plantas.
Sin
el
por
100
los
25
de
enfrentaban con cadenas tróficas: podían
responder
cadenas
mejor
tróficas
a
si
problemas
para
sobre
enlazar
La
comprensión
por
parte
de
los
las
estudiantes de las relaciones ecológicas
poblaciones se usaban líneas en lugar de
depende de sus conceptos de «planta» y
flechas.
«animal», y también de su conocimiento de
los habitats y el uso de los principios físicos.
Pocos estudiantes parecen relacionar sus
Además encontró que, incluso después de
ideas sobre la alimentación y la energía con
la enseñanza, estudiantes nigerianos de 13
un sistema de ideas sobre interacciones
a 15 años no estaban convencidos de que
entre
existan
organismos.
Cuando
se
les
productores
en
los
habitats
preguntaba sobre las afirmaciones «la vida
acuáticos. Estos estudiantes tenían poca
depende de las plantas verdes» y «la red
experiencia con habitats específicos con
de la vida», sólo la mitad de una muestra
plantas
que
vivan
bajo
el
agua.
Los
107
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
alumnos
estudiados
al
alimentos que se comen y se usan para
plantas
obtener energía pertenecen a una cadena
acuáticas pero algunos decían que la luz del
trófica. Los alimentos que se incorporan al
sol y el dióxido de carbono no podían llegar
material del cuerpo de quien come se
a las plantas a través del agua y por tanto
consideraban como algo diferente y no se
no
reconocían como el material que constituye
reconocían
la
reconocían
por
Leach
existencia
estas
de
et
plantas
como
productores.
el alimento del siguiente nivel.
Bell y Barker encontraron que el limitado
reconocimiento
de
«productor
y
consumidor», por parte de los escolares
COMUNIDADES, POBLACIONES Y
estaba unido a su comprensión de «planta»
COMPETENCIA ENTRE ORGANISMOS
y «animal». Una vez que se establecía el
A
significado
científico
<planta>>
y
de
las
animales
palabras
mediante
la
enseñanza, los alumnos podían aplicar los
términos
«productor»
y
«
consumidor»
deniyi
que
para
los
estudiantes los significados de los
términos
ecológicos
estaban
relacionados con el uso cotidiano en lugar
de
apropiadamente.
encontró
con
las
definiciones
científicas.
Por
ejemplo, la cuarta parte de los estudiantes
Varios estudios que implicaban a sujetos
utilizaban el término «comunidad» para
desde los 12 años hasta estudiantes de
representar un grupo de personas que
licenciatura de zoología, han encontrado que
viven
la mayoría de los estudiantes interpreta los
cuarta
problemas sobre redes
tróficas de una
significados de «comunidad» y «población».
forma limitada, centrándose en cadenas
Adeniyi encontró entre estos estudiantes
tróficas aisladas. En el pensamiento sobre
nigerianos una variedad de ideas respecto a
los
el
las pirámides de número y la biomasa.
concentrarse en las cadenas tróficas lineales
Varias ideas eran antropocéntricas, como
en lugar de en los ciclos de materia, la
<<hay
interdependencia o los sistemas.
porque la gente los cría». Otras implicaban
ecosistemas
parece
predominar
juntas
con
parte
no
mas
ideas
distinguía
herbívoros
predestinación
similares.
entre
que
teleológica,
Otra
los
carnívoros
como
<<el
Smith y Anderson señalaron que muchos de
número de productores es grande para
los sujetos de 11 y 12 años que aceptan
satisfacer
que las poblaciones de una red trófica están
Consideraban que los organismos <<más
relacionadas
la
fuertes>> tenían más energía, que usaban
preedición como un « hecho específico de la
para alimentarse de los organismos mas
comida» en beneficio sólo del que come.
débiles
Los alumnos tendían a considerar que los
estudiantes consideraban que la energía se
pueden
seguir
viendo
a
con
los
menos
consumidores>>.
energía.
Algunos
108
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
sumaba a lo largo de un ecosistema, de
respondían de forma diferente a preguntas
forma que un predador de la parte superior
basadas en cambios en las redes tróficas,
tendría toda la energía de los productores y
según que organismos se «eliminaran» de
los otros consumidores de la cadena.
la hipotética red. Los escolares establecían
pocos enlaces entre la eliminación de un
Leach et al encontraron que, aunque entre
predador de la cima y el resto de la cadena
5 y 16 años casi la mitad de los niños de
trófica, y la mayoría de los enlaces entre la
todas
seleccionar
eliminación de los predadores y el resto de
imágenes de organismos para construir
la cadena trófica. Parecían más capaces de
comunidades equilibradas que contuvieran
trazar enlaces entre los niveles tróficos
un productor y consumidores primarios y
hacia arriba que hacia abajo.
las
edades
podían
secundarios, pocos usaban a cualquier edad
la idea de interdependencia para explicar su
Griffiths y Grant informaron de que la
selección. La mayoría basaban sus opciones
quinta parte de los sujetos de 15 años con
en su descripción del status quo de la
los
naturaleza o utilizaban el razonamiento
población situada más arriba en una cadena
teleológico. Se pidió a los escolares que
trófica es un predador para todos los
predijeran qué población de organismos
organismos que están por debajo de ella.
sería la mayor y por que. Aunque la
Muchos alumnos pensaban que un cambio
mayoría de los alumnos de todas las edades
en la población de una especie afectaría
elegía
sólo
los
productores,
un
número
que
a
trabajaron
aquellas
pensaban
especies
que
una
relacionadas
significativo elegía consumidores primarios
directamente con ella como predador o
o secundarios. De nuevo, la mayoría de las
presas, mientras que otros pensaban que
explicaciones
eran
un cambio en el tamaño de la población de
descripciones de la naturaleza, como <los
las presas no tendría efecto en la población
conejos
o
de su predador. Estos autores sugieren que
teleológicas. Había pocas pruebas de un
la introducción de las ideas de cadenas
razonamiento
o
tróficas como prólogo a las redes tróficas es
flujo de energía, aunque había alguna
una razón para que los niños no consigan
progresión en el razonamiento con la edad.
utilizar las ideas sobre interdependencia
En el contexto de los cambios estacionales,
para explicar las relaciones en ecosistemas
los niños establecían algunos enlaces entre
complejos.
para
tienen
la
elección
muchas
sobre
crías»,
interdependencia
las poblaciones, que iban desde simples
enlaces alimenticios o de refugio, a los 11
años, hasta sofisticados flujos de energía en
las redes tróficas por parte de algunos
estudiantes
de
16
años.
Los
niños
109
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
ENTORNOS
Varios estudios sobre las ideas de los niños
L
each et al. investigaron las ideas de
respecto a la adaptación han sugerido que
los
necesitan
los estudiantes utilizan un razonamiento
distintos organismos para estar vivos
teleológico y antropomórfico para explicar
niños
sobre
que
y saludables, y las ideas sobre el origen de
la
estos
entorno.
requerimientos
del
entorno.
La
relación
entre
un
organismo
y
su
mayoría de los niños reconocía que las
plantas necesitan suelo, agua
y luz solar
en su habitat. La necesidad de aire, oxígeno
DESCOMPOSICIÓN
o dióxido de carbono fue identificada por
I
una pequeña minoría de alumnos. Menos de
un tercio de los de 16 años señalaba la
necesidad de dióxido de carbono y oxígeno.
Pensaban que los consumidores necesitan
nvestigaciones recientes en Portugal,
Estados Unidos e Inglaterra identifican
nociones comunes en las explicaciones
de los niños sobre la descomposición. Las
agua, comida y refugio. Muchos alumnos de
preguntas de investigación se relacionaban
todas
con
las
edades
alimenticios
y
organismos
de
identificaban
de
la
«desaparición
de
los
animales
entre
los
muertos y de los-frutos sobre la superficie
comunidades.
Sin
del suelo. Los niños más pequeños pensaba
refugio
las
enlaces
embargo, los niños más pequeños (hasta
que
los 13 años) parecían pensar en relación
desaparecen, o tenían nociones centradas
con las necesidades de los organismos
en el ser humano que no tenían en cuenta
individuales en lugar de las poblaciones.
las ideas sobre conservación de la materia
Muchos
edades
después
en
los
encontraron que la mayoría de los niños
organismos y sus entornos sin implicación
piensan en la descomposición corno la
humana y muchos de los más pequeños
desaparición total o parcial de la materia.
pensaban que todos los organismos son
En la muestra estudiada por Leach et al, el
alimentados por las personas.
70 por 100 de los sujetos de 11 a 13 años
parecían
alumnos
de
incapaces
todas
de
las
pensar
los
seres
de
la
muertos
muerte.
simplemente
Estos
estudios
daban respuestas que implicaban una falta
La mayoría de los alumnos, entre 11 y 16
de conservación de la materia, incluso
años, eran capaces de mencionar algunos
después de haber recibido enseñanza sobre
rasgos
el tema. Los alumnos más pequeños no
de
los
organismos
que
están
relacionados con un hábitat específico, y
eran
algunos eran capaces de predecir el hábitat
procedente de los organismos muertos se
de
convierte en parte del entorno no viviente
organismos
determinados.
con
unos
rasgos
conscientes
de
que
el
material
ni de que los microbios inician el proceso de
110
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
descomposición. Tendían a pensar que los
Generalmente,
insectos rompen el material una vez que ha
conscientes
empezado
microorganismos
a
pudrirse
espontáneamente.
los
alumnos
del
papel
no
eran
que
los
desempeñan
en
la
Una idea común era que los bichos o
naturaleza,
gérmenes
como descomponedores y recicladores de
se
comen
parcialmente
pensaban
podrida.
que
el
la
materia
Los
alumnos
material
especialmente
de
su
papel
carbono, nitrógeno, agua y minerales.
podrido
«enriquece» o «fertiliza» el suelo pero no lo
EL CICLO DE LA MATERIA EN EL
identificaban como parte del suelo. Después
ECOSISTEMA
de la enseñanza, los sujetos de 15-16 años
que utilizaban las palabras “bacterias” y
“hongos” o “descomponedores” llegaban a
un 65 por 100 pero no estaban seguros
sobre su función. Aunque los alumnos de
más edad tendían a ofrecer más factores
para
explicar
la
descomposición,
había
pocas pruebas de que a los 15 ó 16 años
comprendieran
como
se
relacionan
los
diversos factores físicos con la acción de los
microbios.
S
mith y Anderson encontraron que
en su muestra de sujetos de 12
años, casi todos eran conscientes
de que en los ecosistemas tiene lugar algún
tipo de proceso cíclico. Sin embargo, la
mayoría de los alumnos tendía a pensar en
términos de secuencias de sucesos causa y
efecto, en los que la materia se creaba o
destruía, y luego la secuencia empezaba de
nuevo. Algunos reconocían una forma de
reciclado en los minerales del suelo, pero
La
Figura
7.1,
basada
en
los
descubrimientos de Leach et al. y de Smith
y Anderson, resume las ideas identificadas
a lo largo del margen de edades.
no incorporaban el agua, el oxígeno y el
dióxido de carbono a los ciclos. Los alumnos
no
veían
oxígeno/dióxido
procesos
Algunos niños suecos del estudio de Helden
expresaban la creencia de que todo el
material
muerto
se
descompone
para
formar el suelo y que por lo tanto la Tierra
esta creciendo continuamente. Esta idea
recoge nociones históricas. Muy pocos niños
del estudio de Sequeira y Freitas tenían
ideas sobre que la materia orgánica se
transforme en materia mineral durante la
descomposición, o sobre ningún otro tipo
de reciclado.
conexión
que
de
entre
el
carbono
implican
la
ciclo
y
del
otros
producción,
consumo o utilización de los alimentos. Su
comprensión
del
proceso
materia
seguía
siendo
Después
de
la
enseñanza
cíclico
de
la
fragmentada.
había
poco
cambio, siendo sólo un 4 por 100 de los
alumnos el que lograba la « concepción
meta,
de que la materia sufre continuas
transformaciones entre los cuerpos de los
organismos y las sustancias del entorno
(dióxido de carbono, agua y minerales).
Unos pocos alumnos habían recogido la idea
111
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
de que los alimentos se transforman pero
que las plantas liberan oxígeno en la
pensaban que se transformaban en energía.
fotosíntesis y que este oxígeno sostiene a
una serie de seres vivos. Sin embargo, sólo
Leach et al informan de que, incluso a los
alrededor de la mitad de los estudiantes de
16 años, pocos alumnos tienen una visión
cada
de la materia que implique la conservación
animales,
en una diversidad de contextos como la
oxígeno, no podrían vivir sin las plantas.
fotosíntesis, la asimilación de alimentos, la
Planteando
descomposición y la respiración. Además,
estudiantes de más edad se obtuvieron
los alumnos no parecen distinguir entre
proporciones de respuestas similares en los
alimento, materia y energía. Ningún alumno
“no
de
visión
estudiado cursos avanzados de biología
integrada de un ciclo de la cantidad. de
fueron capaces de dar explicaciones más
materia consistente, aunque unos pocos de
satisfactorias. A pesar de todo, sólo el 25
los mayores daban pruebas de conservar la
por 100 de los “biólogos”, y el 7 por 100 de
materia
los
este
estudio
en
la
presentó
una
descomposición
y
la
fotosíntesis.
nivel
de
edad
debido
las
biólogos”,
<no
indicaba
a
su
que
los
necesidad
de
mismas
aunque
biólogos>
cuestiones
los
que
sugirieron
a
habían
que
los
animales no podrían existir en un mundo
sin plantas porque no eran autótrofos.
INTERCAMBIO Y EQUILIBRIO DE
Wandersee examinó a 1,405 estudiantes de
GASES
10 a 18 años mediante un test escrito.
V
Cuando se les preguntaba respecto al flujo
arios estudios sugieren
que los
de gases durante la fotosíntesis, el 62 por
niños de 9 a 16 años piensan o que
100 de los niños más pequeños y el 85 por
las plantas no utilizan aire, o que
100 de los estudiantes de primeros cursos
las plantas y los animales utilizan el aire de
universitarios
formas opuestas. (Los estudios sobre las
fotosíntesis entra en la hoja dióxido de
ideas respecto al intercambio de gases por
carbono.
las plantas están resumidos en el Capítulo
respecto a la salida de oxígeno de las hojas,
2)
excepto que sólo el 51 por 100 de los más
sabían
Había
una
que
durante
conciencia
la
similar
pequeños conocía la dirección correcta. La
Eisen y Stavy y Stavy et al investigaron la
mayoría de los estudiantes parecía pensar
comprensión por parte de los estudiantes
que
de la importancia de la fotosíntesis en el
direcciones
mantenimiento de los niveles de oxigeno en
cuestiones planteadas en relación con la
el ecosistema. La mayoría de los sujetos de
replicación del experimento de Priestley
13 a 15 años estudiados (82 por 100) sabía
mediante diagramas (en el que un ratón y
los
dos
gases
opuestas.
fluyen
Sin
siempre
en
embargo,
las
112
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
una planta iluminada se sitúan en un
pequeños saben que el aire es necesario
contenedor sellado) indicaba que muchos
para
estudiantes tenían dificultades para aplicar
limitada de lo que ocurre con el aire
sus conocimientos sobre el intercambio de
inhalado,
gases a un <<ecosistema»: Aunque una
permanece
proporción creciente con la edad (del 38 por
investigadores encontraron que la mitad de
100 pasaba al 67 por 100) sugería que
los sujetos de 9 y 10 años asociaban los
ambos,
vivirían,
pulmones con la respiración y algunos
muchos pensaban que ambos morirían, o
alumnos reconocían que para todas las
que sólo la planta viviría. Al explicar sus
partes
respuestas, el porcentaje de estudiantes
intercambio de gases con el aire. Sin
que utilizaban la palabra «aire» disminuía
embargo,
con la edad (del 26 por 100 al 4 por 100)
primeros cursos de secundaria tienen poca
mientras
tendencia a relacionar la necesidad de
el
aumento
ratón
y
había
en
la
la
un
planta,
correspondiente
proporción
de
uso
de
la
vida,
parecen
pensando
en
del
parece
a
la
cuerpo
tener
una
menudo
cabeza.
es
que
idea
que
Ambos
importante
los
alumnos
un
de
oxígeno con la utilización de los alimentos.
<dióxido de carbono» y «oxígeno» para
justificar la elección de su respuesta (del 18
Leach et al. señalan una ausencia de ideas
por 100 al 58 por 100).
sobre el papel fisiológico de los gases. A los
11 años los alumnos reconocían que los
animales necesitan aire u oxígeno. Los que
RESPIRACIÓN
mencionaban el oxígeno decían que era
A
necesario para respirar o para mantener
un tipo de respiración, sea cual sea su edad
necesidad
pocos comprenden la respiración celular. La
indicaban que los alumnos no tenían ideas
mayoría de los estudiantes en el estudio de
sobre el papel fisiológico de la respiración,
Haslam
que
viendo el proceso como un fin en si mismo.
era
Arnaudin y Mintzes encontraron que un
unque los alumnos tienen nociones
vivo a un animal. Sin embargo, ninguno
sobre el intercambio de gases y
mencionaba la liberación de energía a partir
normalmente lo consideran como
de
y
respiración
Treagust
y
consideraban
respiración
celular
sinónimos (ver nota pp. 56).
los
alimentos
de
en
oxígeno.
relación
Las
con
la
respuestas
tercio de los niños y una cuarta parte de los
estudiantes
de
primeros
cursos
Adeniyi encontró que los niños aprendían
universitarios de su muestra pensaban en
desde una edad temprana que respiran
<tubos de aire» que conectan los pulmones
oxígeno y que el oxígeno lo igualaban a
y el corazón. Hasta un tercio del total
menudo
Nagy
sugería que el aire simplemente se inhala
niños
en los pulmones y luego se exhala sin
con
encontraron
el
que,
aire.
Gellert
aunque
y
los
113
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
conexiones con el corazón y el sistema
la
circulatorio.
proporciona energía a las plantas. Muchos
fotosíntesis
es
el
proceso
que
de los niños estudiados por Haslam y
Al preguntarles explícitamente “¿Qué es la
Treagustz creían que, puesto que sólo las
respiración celular?”, los sujetos de 13 a 15
hojas tienen poros para el intercambio de
años estudiados por Stavy et al se referían
gases, en las plantas la respiración se
sólo
produce sólo en las células de las hojas.
a
un
intercambio
de
gas
por
la
inhalación y exhalación de aire. La mayoría
simplemente decía <respiramos para vivir».
Los niños tienden a creer que los seres
Unos pocos tenían ideas sobre el oxígeno:
vivos en general consumen energía y que
<el oxígeno revive a las células», <el
las
oxígeno activa el corazón y hace que la
crecimiento. Parecen pensar que se crea o
sangre circule».
destruye energía en diferentes procesos
plantas
consumen
energía
en
el
vitales.
Anderson y Sheldon estudiaron las ideas
sobre respiración celular sostenidas por
Incluso estudiantes de biología avanzados
estudiantes norteamericanos de primeros
de 17-18 años tienden a no pensar en
cursos
Los
términos de transferencia de energía. El 79
estudiantes identificaban el oxígeno como
por 100 de la muestra de Gayford, no
una necesidad de los animales y el dióxido
consideraba que procesos biológicos como
de carbono como una necesidad de las
la
plantas. Utilizaban el lenguaje cotidiano
transformaciones de energía. Pensaban que
para
con
en realidad la respiración celular forma
alimentos,
energía que es utilizada en reacciones de
oxígeno, dióxido de carbono y energía en
síntesis. El 74 por 100 de los sujetos
ninguna
sostenía la opinión de que “el ATP tiene
universitarios
identificar
respiración
y
sin
biología.
respiración
no
visión
enlazaban
coherente
celular
sobre
la
respiración
respiración celular. Mostraban una falta de
enlaces
ideas
energía”,
sobre
ella,
en
contraste
con
la
variedad de ideas alternativas que ofrecían
de
alta
una
celular
energía
opinión
impliquen
que
liberan
que
surge
probablemente de la enseñanza.
sobre la fotosíntesis.
CONTAMINACIÓN
Una idea identificada por varios estudios es
que las plantas no respiran, o que respiran
solo en la oscuridad. Los alumnos que se
refieren a la respiración en las plantas no
parecen percibirla como un proceso de
conversión de energía: muchos piensan que
U
n
estudio
indica
americano
pocos
conocimiento
de
cambios
sobre
Brody
en
el
crisis
ecológicas entre los 9 y los 16 años. Sin
embargo, el estudio identificaba cambios en
114
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
las
ideas
de
los
la
Al menos la mitad de la amplia muestra de
contaminación. A los 9 años consideraban
estudiantes entrevistada por Brody sostenía
la
varias
contaminación
niños
como
sobre
algo
que
es
percibido directamente por las personas
que
afecta
a
las
personas
o
a
plantas
constituya
un
importantes. Se incluían:
problema
•
transportar la contaminación de alguna
•
un
concepto
de
los
efectos
los materiales biodegradables no
son contaminantes;
forma. Los alumnos de 13 años tenían un
mejor conocimiento de las crisis ecológicas,
cualquier cosa que sea natural no
es contaminación;
ambiental. Pensaban que el aire puede
incluido
erróneas»,
otros
animales. No consideraban que el daño a
las
<concepciones
•
los océanos son un recurso
ilimitado;
ecológicos acumulativos. No tenían que
percibir un material para pensar en el y
•
vertederos son seguros
materiales que no habían visto como la
lluvia
ácida
eran
considerados
los desperdicios sólidos de los
•
contaminantes: Las respuestas de estos
la raza humana es indestructible
como especie.
estudiantes incluían la idea de que la
polución (más que dañarles) mata a los
animales, especialmente a los peces pero
Había pocas pruebas de que los alumnos
también a las plantas. Las poblaciones
utilizarán
humanas, las fábricas y los coches eran
aprendidos
consideradas
curriculum para informar su comprensión
posibles
fuentes
de
crisis
ecológicas. A los 16 años, los estudiantes
los
conceptos
en
cualquier
científicos
punto
del
sobre temas ecológicos.
poseían, un mayor número de conceptos
relevantes
y
también
de
conexiones
significativas entre ellos. Creían que la
Boyes
y
Stanisstreet
contaminación puede afectar a todas las
encontraron
cosas. Los materiales biodegradables eran
científicamente
considerados menos dañinos para la vida
calentamiento global aparecían ya entre
que los no biodegradables y consideraban
sujetos de 11 años. Incluían la noción de
que la concentración de contaminantes era
que un aumento del efecto invernadero
importante. A esta edad, los estudiantes
causara cambios en los patrones del tiempo
reconocían que los temas del entorno son
atmosférico.
complejos y relacionaban los conceptos
generalmente por la comunidad científica,
económicos con la causa y los efectos en
como la retención de energía solar, tardaba
las crisis ecológicos.
un tiempo en llegar a establecerse durante
que
y
Francis
algunas
aceptables
Las
et
ideas
al.
ideas
sobre
el
sostenidas
115
DANDO SENTIDO A LA CIENCIA EN LA SECUNDARIA LOS ECOSISTEMAS____
el período de la escolaridad secundaria.
reduciría el efecto invernadero, aunque la
Entre los alumnos de 11 a 16 años se
frecuencia de estas ideas era menor entre
identificaron
concepciones
los niños mayores. La concepción errónea
erróneas y algunas de ellas persistían en los
más común, sostenida por el 87 por 100 de
estudiantes de mayor edad y entre los
los alumnos, era que el uso de gasolina sin
estudiantes de licenciatura. Un ejemplo era
plomo reduciría el calentamiento global y los
la idea de que el uso de gasolina sin plomo
niños
reducirá
debilitamiento
una
el
serie
de
calentamiento
global.
La
confundían
de
calentamiento
la
capa
de
global,
ozono
y
confusión entre el debilitamiento de la capa
contaminación atmosférica por plomo. Los
de
era
investigadores sugieren que desenredar en
habitual en el pensamiento de los niños y
la mente de los niños estos importantes
parece que los estudiantes son conscientes
temas
de una serie de acciones favorables y
específicos, especialmente debido a que los
desfavorables
problemas no están fácilmente abiertos al
ozono
y
conocen
el
efecto
invernadero
ambientalmente,
una
serie
de
y
que
problemas
ambientales
requiere
esfuerzos
aprendizaje experimental.
ambientales. Sin embargo, tienden a no
enlazar causas concretas con consecuencias
concretas. Más bien, parecen pensar que
todas
las
acciones
<<amistosas>>
ambientalmente
ayudan
en
todos
los
problemas.
En
un
estudio
con
niños
de
escuela
primaria, Boyes y Stanisstreet encontraron
que
la
mayoría
de
los
niños
eran
conscientes de que genera electricidad a
partir de fuentes renovables, utilizar papel
reciclado y reponer los árboles reduciría el
calentamiento global. Aunque la mayoría de
los niños se daba cuenta de que una
reducción
en
el
uso
de
los
coches
disminuiría el efecto invernadero, esta idea
era
menos
frecuente
entre
los
niños
mayores de primaria. Más de la mitad de los
niños pensaba que mantener limpias las
playas o proteger las especies salvajes
116
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE LA ECOLOGÍA
CHARLES J. KREBS
INTRODUCCIÓN
L
estrechamente con la ecología (genética,
a
siguiente
lectura
constituye
el
evolución, fisiología y conducta) (...).
capítulo introductorio de un popular
La ecología, considerada en sentido amplio,
texto
Inicialmente
se traslapa con cada una de estas materias,
presenta un breve panorama de la historia
por lo que es necesaria una definición más
de esta ciencia, para después discutir los
limitante.
de
ecología.
problemas hallados al tratar de definirla con
precisión. Finalmente, discute cuáles son
Charles Elton definió a la ecología como
los diversos objetos de estudio, los posibles
historia natural científica, en su obra Animal
enfoques y los problemas actuales en la
Ecology, que fue una de las primeras en el
investigación en ecología.
campo. Esta definición marcó el origen de
muchos de los temas actuales del estudio
de la ecología, pero es sumamente vaga.
DEFINICIÓN
E
Eugene Odum conceptúa a la ecología como
l uso del término ecología comenzó
durante la segunda mitad del siglo
XIX.
Henry
Thoreau
lo
empleó
durante 1858 en sus cartas, pero no lo
definió, mientras Ernest Haeckel conceptuó
en 1869 a la ecología como el total de
relaciones de los animales con sus medios
ambientes
orgánico
e
inorgánico.
Esta
definición amplia ha hecho que algunos
autores afirmen que, si en eso consistiera la
ciencia que-nos ocupa, sería poco lo que no
quedaría incluido en ella. Son cuatro las
disciplinas biológicas vinculadas
el
estudio
de
la
estructura
y
el
funcionamiento de la naturaleza, lo cual
tiene el mérito de hacer énfasis en la idea
de forma y función, que es inherente a la
biología, pero todavía no es una definición
totalmente clara.
Una
definición
clara
y
limitante
de
la
ecología es la siguiente: la ecología es el
estudio científico de la distribución y la
abundancia
de
los
embargo,
es
estática
concepto
importante
organismos.
y
de
deja
las
fuera
Sin
el
relaciones,
aspecto básico de la ciencia que nos ocupa,
117
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
por lo que convendría modificar la definición
en su Historia Animalium. Este escritor puso
en la forma siguiente: la ecología es el
de relieve que la acelerada reproducción del
estudio científico de las interacciones que
ratón de campo entrañaba que nacieran
regulan la distribución y la abundancia de
mas ratones que los que podían matar sus
los organismos. Esta definición restringe el
depredadores
alcance de nuestra materia a un nivel
hurones, o el propio hombre. Aristóteles
tratable y representa el punto de partida
señalo que nada tenía éxito para acabar
para el presente texto. En estos términos,
con estas plagas, excepto la lluvia, y
nos interesa dónde, en qué cantidad y por
después
qué están presentes los organismos.
desaparecerían los ratones.
La
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
de
como
precipitaciones
armonía
principios
naturales,
ecológica
básicos
fue
que
zorras
y
abundantes
uno
de
los
rigieron
la
comprensión de la naturaleza por parte de
L
a ecología tiene sus raíces en la
los griegos, y Egerton ha estudiado el
historia natural, que es tan antigua
desarrollo
como
tribus
tiempos antiguos hasta el moderno termino
primitivas, que dependían de la caza, la
de "equilibrio de la naturaleza". Esta idea
pesca
alimentos,
de
detallados
naturaleza esta estructurada a modo de
acerca del dónde y el cuándo encontrar sus
beneficiar y preservar a cada especie, está
presas. Por otra parte, el surgimiento de la
implícita en los escritos de Herodoto y
agricultura
que
Platón. El supuesto fundamental de esta
aumentara la necesidad de aprender acerca
visión del mundo es que el número de
de la ecología práctica de las plantas y los
individuos
de
cada
animales domésticos.
constante,
en
lo
y
la
la
humanidad.
recolección
necesitaban
de
conocimientos
y
la
ganadería
Las
hizo
de
"ecología
este
concepto
providencial",
especie
esencial,
desde
en
que
los
la
permanece
y
que
los
aumentos explosivos de las poblaciones
Las grandes plagas de animales atrajeron la
eran susceptibles de explicación como una
atención de los escritores antiguos. Los
intervención divina para el castigo de los
fenicios y babilonios temían a las plagas de
malvados. Cada especie tendría un lugar
langostas, y era frecuente que atribuyeran
especial en la naturaleza, y no ocurriría la
un carácter sobrenatural a las mismas. El
extinción de cualquiera de ellas porque con
libro del Éxodo (7:14-12:30) describe las
ello se alteraría el equilibrio y la armonía de
plagas que el Dios de los hebreos hizo caer
la propia naturaleza.
sobre los egipcios, al tiempo que en el siglo
las
Fueron pocos los avances conceptuales
plagas del ratón de campo y las langostas
hasta que los estudiosos de la historia
IV
a.C.
Aristóteles
intentó
explicar
118
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
natural y la ecología humana precisaron los
especies
conceptos de la ecología y aportaron un
innumerables agentes de destrucción. Este
marco
Graunt
autor creía que las poblaciones de las
describió a las poblaciones humanas en
plagas de ratón de campo estaban limitadas
términos cuantitativos, por lo que se le
en parte por enfermedades y escasez de
puede llamar el padre de la demografía.
alimentos,
Advirtió
medir
aristotélico de que las lluvias-abundantes
cuantitativamente los índices de natalidad y
provocaban la disminución de las densas
mortalidad, la proporción de individuos de
poblaciones
uno y otro sexo y la estructura de grupos
dependientes de agentes biológicos. Decía
de edad de las poblaciones humanas, y se
que los conejos reducirían el campo a un
quejó de los inadecuados datos censales
desierto si no fuera por sus depredadores.
disponibles en la Inglaterra del siglo XIX;
En estos términos Buffon analizó problemas
además,
de la regulación de poblaciones que todavía
analítico
la
de
referencia.
importancia
estimó
las
de
posibilidades
de
crecimiento de la población de Londres y
esta
y
no
de
contrarrestada
aceptaba
ratones,
el
por
concepto
que
creía
están pendientes de solución.
concluyó que, incluso sin migración, dicha
ciudad podría duplicar el número de sus
Malthus publicó uno de los primeros libros
habitantes en 64 años.
sobre demografía que despertó polémicas.
En su Essay on Population (1798) calculó
Leeuwenhoek
reproducción
estudió
de
las
tasas
escarabajos,
de
moscas
y
que si bien las poblaciones de las diversas
especies
se
pueden
incrementar
piojos. En 1687 contó el número de huevos
geométricamente (1, 2, 4, 8, 16...), su
depositados por la mosca hembra y calculó
aprovisionamiento de alimentos sólo lo hará
que un par de estos animales podría dar
en forma aritmética, en el mejor de los
origen a 746 496 moscas en tres meses.
casos (1, 2, 3, 4...). El segundo de tales
Así, Leeuwenhoek llevó a cabo uno de los
supuestos parece un tanto arbitrario, y
primeros
Malthus quizá lo haya planteado como un
intentos
de
cálculo
de
tasas
teóricas de incremento de población en una
supuesto
especie animal.
desproporción
máximo
entre
razonable.
ambos
La
gran
incrementos
hizo que Malthus sacara en conclusión que
Buffon,
en
su
Natural
History
(1756),
la reproducción finalmente quedaría limitada
analiza muchos de los temas de la ecología
por
moderna y considera que las poblaciones de
tendencia implícita en las ideas de este
seres humanos y de otros animales y
autor es negativa: que es lo que impide que
plantas
mismos
las poblaciones alcancen el nivel de mera
fenómenos. Por ejemplo, Buffon estudia en
subsistencia que supone su teoría?, ¿qué
que
limitantes contrarrestan la tendencia a la
están
forma
la
sujetas
gran
a
los
fecundidad
de
las
la
producción
de
alimentos.
La
119
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
tasa de incremento geométrico?; dos siglos
una población a lo largo del tiempo (...). Su
después
obra fue pasada por alto hasta tiempos
todavía
no
contestamos
preguntas.
Sin
embargo,
señalados
no
son
Maquiavelo
planteó
los
nuevos,
algo
estas
conceptos
ya
semejante
recientes.
que
en
Farr fue uno de los primeros demógrafos
1525, y Buffon lo hizo en 1751, además de
que se interesaron en la mortalidad. Se dio
que otros autores también anticiparon a
cuenta de que en Inglaterra había una
Malthus, pero fue este último el que llamó la
relación entre la densidad de población y la
atención del público general acerca de estos
tasa de mortalidad (ley de Farr), de modo
conceptos. Darwin los utilizó como uno de
que la mortalidad era proporcional a la raíz
los fundamentos de su teoría de la selección
sexta de la densidad.
natural.
Farr volvió a analizar en 1875 la población
Otros estudiosos han puesto en tela de
humana de Inglaterra, y puso de relieve que
juicio las ideas de Malthus. Por ejemplo,
si
Doubleday
"ley
disminuido de modo constante en dicho país
verdadera de la población". Este autor creía
durante el siglo XIX, ello no conllevaba en
que cuando una especie estaba amenazada,
forma automática un aumento de población,
la
ya
expuso
naturaleza
hacia
en
un
1841
su
esfuerzo
para
bien
la
que
era
tasa
de
factible
mortalidad
que
la
había
tasa
de
preservarla, al incrementar la fecundidad de
nacimientos disminuyera en una cantidad
sus
esta
equivalente. Farr recalcó que el supuesto
última alcanza sus niveles mas bajos en los
malthusiano de que el aporte de alimentos
sujetos bien alimentados. Doubleday explicó
aumentaba aritméticamente no era válido,
estos efectos con base en el aporte excesivo
por lo menos respecto de Estados Unidos,
de nutrientes minerales de los grupos bien
en
nutridos, con lo que advirtió un hecho
geométricamente
básico actualmente aceptado, si bien sus
superior que la de la población humana.
miembros
(...),
mientras
que
que
se
había
e
incrementado
incluso
a
una
tasa
explicaciones son del todo incorrectas.
El marco de referencia filosófico fue durante
El interés en los aspectos matemáticos de la
la mayor parte de este periodo, el de la
demografía aumentó después de Malthus.
armonía de la naturaleza, de los tiempos de
Quetelet, estadístico belga, planteó en 1835
Platón; el designio providencial era todavía
que la capacidad de crecimiento geométrico
la
de una población estaba compensada por
embargo, a fines del siglo XVIII y comienzos
una resistencia al crecimiento de población.
del
En 1838, su discípulo Verhulst elaboró una
socavaron al de equilibrio de la naturaleza y
ecuación para representar el crecimiento de
poco a poco recibieron apoyo cada vez
luz
XIX
que
iluminaba
surgieron
dos
el
camino.
conceptos
Sin
que
120
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
mayor: 1) que muchas especies se habían
médicas
extinguido,
competencia
infeccionas como el paludismo, alrededor de
resultante de la presión de las poblaciones
la última década del siglo pasado, dieron
es
origen a la epidemiología y al interés en la
y
importante
2)
que
en
la
la
naturaleza.
Las
acerca
de
enfermedades
consecuencias de estas dos ideas quedaron
diseminación
de
en claro con las obras de Malthus, LyeIi,
poblaciones.
Era
Spencer y Darwin, en el siglo XIX; la
detalle la ecología de los mosquitos antes de
ecología providencial y el equilibrio de la
controlar adecuadamente el paludismo, y el
naturaleza
selección
fueron
natural
sustituidas
y
la
lucha
enfermedades
necesario
en
las
conocer
en
por
la
trabajo de Ross fue uno de los primeros que
por
la
intentó describir en términos matemáticos la
supervivencia.
propagación del paludismo, que transmiten
los mosquitos. Tal propagación en un área
Muchos de los primeros logros de la ecología
infestada
provinieron de los campos de la agricultura,
continuos y simultáneos: 1) el número de
la
Los
nuevas infecciones entre la gente depende
trabajos relativos a las plagas de insectos
de la cantidad y la infecciosidad de los
que atacan a los cultivos han sido una
mosquitos, y 2) la infecciosidad de los
fuente importante de ideas, y la regulación
mosquitos se vincula con el número de
de
problema
individuos en la localidad y la frecuencia del
fundamental que se ha estudiado desde
paludismo en ellos. Ross expresó esos dos-
hace tiempo. Por ejemplo, en 1762 se llevó
fenómenos
el mainato de la India a la isla de Mauricio
diferenciales simultáneas.
pesca
su
y
la
medicina
población
es
aplicadas.
un
depende
como
de
dos
dos
fenómenos
ecuaciones
para controlar a la langosta roja, que para
1770 ya no revestía importancia. Forskal
En esta forma, Ross describió un proceso
escribió en 1775 acerca de la introducción,
ecológico con un modelo matemático, por lo
en los campos de palmas datileras, de
que
hormigas depredadoras, provenientes de las
primeros intentos de análisis de sistemas.
montanas cercanas, para controlar otras
Los modelos de este tipo permiten aclarar
especies de hormigas que se alimentan de
los problemas (ya que posibilitan el análisis
palmas en e suroeste de Arabia. En años
de los componentes) y predecir nuevas
subsecuentes, el conocimiento creciente de
situaciones.
su
trabajo
representa
uno
de
los
parasitismo y la depredación por parte de
los
insectos
introducciones
dio
origen
semejantes
a.
agricultura y Egerton la remonta hasta
mundo con la esperanza de controlar plagas
Richard Bradley, botánico del siglo XVIII.
agrícolas
Bradley
o
todo
La ecología de la producción se derivó de la
el
autóctonas
en
muchas
provenientes
de
otras partes :' (...). Las investigaciones
identificó
las
similitudes
fundamentales de la producción de plantas y
121
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
animales y propuso métodos para llevar al
abundancia de otra. Karl Mobius expresó
máximo
las
ideas semejantes en 1877, en un ensayo
utilidades) en la producción de uva, árboles,
que se ha convertido en un clásico acerca
aves de corral, conejos y peces. El marco de
del conchal (comunidad de ostras), como un
referencia conceptual empleado por Bradley
conjunto unificado de especies, comunidad
(inversión monetaria versus utilidades) es
para la cual Mobius acuñó el término de
susceptible
biocenosis.
las
cosechas
de
(y
con
aplicación
ellas
a
cualquier
organismo, y este problema del rendimiento
óptimo es parte importante de la ecología
S.A. Forbes planteó en su ensayo clásico
aplicada.
The
Lakes
as
a
Microcosm
que
el
agrupamiento de las especies en un lago era
El
reconocimiento
de
un complejo orgánico, y que al afectar a una
comunidades de organismos vivos en la
especie ejercíamos algún tipo de influencia
naturaleza
la
en todas las demás. En estos términos, cada
las
especie tiene "comunidad de intereses" con
es
de
muy
identificación
la
existencia
antiguo,
pero
específica
de
interrelaciones de los organismos en las
las otras,
comunidades
reciente.
investigaciones a una sola de ellas. Forbes
1844
la
creía que hay un equilibrio uniforme en la
aguas
naturaleza, el cual limita a cada especie año
Edward
es
relativamente
Forbes
distribución
costeras
de
de
describió
animales
Inglaterra
en
en
las
y
parte
del
Mediterráneo, y escribió acerca de zonas de
diferentes
profundidades
que
tras
y
año,
no
se pueden
aunque
todas
limitar
ellas
las
intentan
siempre aumentar en número.
se
diferenciaban por las relaciones entre las
El botánico danés Warming ejerció gran
especies que en ellas vivían.
influencia en los estudios de comunidades, y
planteó
interrogantes
acerca
de
la
Forbes advirtió que algunas especies están
estructura de las comunidades de plantas y
presentes sólo en una zona, mientras que
las asociaciones de especies en ellas. Cabe
otras alcanzan su desarrollo máximo en un
señalar que los primeros en hacer énfasis en
área pero también están presentes, en
la dinámica de los cambios de vegetación -
forma
fueron
más
dispersa,
en
otras
zonas
los
ecólogos
de
plantas
H.C.
Cowles
adyacentes. El punto medio entre ambos
norteamericanos.
extremos correspondería a los organismos
describió la sucesión vegetal en las dunas
que no se ajustan al patrón de zonas.
de arena situadas en la ribera sur del lago
Forbes advirtió el aspecto dinámico de las
Michigan,
interrelaciones
su
vegetación que analizó Clements en un libro
medio. Al cambiar este último, quizá muera
clásico que inició una polémica duradera
una
acerca
especie
de
los
mientras
organismos
que
y
aumenta
la
aspecto
de
las
En
1899
del
desarrollo
características
de
de
la
la
122
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
comunidad.
construir aeronaves y puentes, lo debemos
estar por los principios de la ecología al
En estos términos, al comienzo de siglo la
modificar el medio ambiente.
ecología ya estaba en camino de convertirse
en una ciencia, al reconocer los problemas
generales
de
las
poblaciones
y
PROBLEMAS Y ENFOQUES BÁSICOS
las
comunidades. Las raíces de la ecología
Es factible enfocar el estudio de la ecología
residen en la historia natural, la demografía
desde tres puntos de vista: descriptivo,
humana, la biometría (enfoque matemático)
funcional y evolutivo. El primero de ellos
y los problemas aplicados de la agricultura y
corresponde ante todo a la historia natural,
la medicina.
y
consiste
en
describir
los
grupos
de
vegetación del planeta, como los bosques
Sin embargo, fue hasta la década de los
deciduos de zonas templadas, las selvas
sesenta que se consideró a la ecología como
tropicales, los pastizales y la tundra, y en la
una
descripción de animales y plantas y sus
ciencia
importante.
El
continuo
incremento de la población humana y la
interrelaciones
destrucción concomitante del medio natural
ecosistemas. Por otra parte, el punto de
con pesticidas y contaminantes ha llamado
vista funcional se orienta más hacia las
la atención pública respecto del mundo de la
relaciones, e intenta identificar y analizar
ecología. Gran parte de este interés reciente
problemas generales que son comunes a
se centra en el medio ambiente humano y la
todas las áreas, o a la mayor parte de ellas.
ecología humana. Desafortunadamente, el
Los estudios funcionales tratan acerca de las
término de ecología ha quedado identificado
poblaciones y las comunidades como existen
en la mente del público con los problemas
3 pueden ser medidas actualmente. Por otra
mucho más amplios del medio ambiente
parte, el enfoque evolutivo considera a los
humano, y se ha llegado a significar con
organismos como productos históricos de la
todo lo que se refiere al medio ambiente. La
evolución. La ecología funcional estudia las
ciencia de la ecología trata acerca de los
causas inmediatas, es decir, las respuestas
ambientes de todas las plantas y animales,
de las poblaciones y comunidades a factores
y no únicamente de los humanos, por lo que
inmediatos del medio ambiente, mientras
es mucho lo que puede aportar a la solución
que la evolutiva analiza las causas finales o
de algunas interrogantes generales acerca
las
de los humanos y su medio ambiente. La
selección
ecología debe ser una ciencia de la realidad
adaptaciones
ambiental, como la física lo es respecto de
origen a los organismos que conocemos
la ingeniería. Así, al igual que estamos
actualmente.
limitados por las leyes de la física al
preguntan
razones
en
cada
históricas
natural
ha
especificas
Los
uno
por
las
que
¿cómo
estos
que
favorecido
ecologistas
"como":
de
han
la
las
dado
funcionales
opera
un
123
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
sistema?, y los evolutivos, "por qué": ¿por
guardan
qué
esta
primera vista parecieran ser muy distantes.
solución ecológica específica? La evolución
Lo que observamos para muchas especies
no sólo ha tenido lugar en el pasado sino
es lo siguiente:
que se continúa en el presente, por lo que el
De esta manera, es posible representar la
ecologista
densidad promedio de cualquier especie
favorece
la
selección
evolutivo
relación estrecha con
natural
debe
trabajar
en
el funcional para
como
relación
un
piano
estrecha,
aunque
topográfico,
siempre
a
y
comprender a los sistemas ecológicos. El
cuando se modifique este último con el
medio ambiente de un organismo dado
tiempo.
contiene todas las fuerzas selectivas que
organismo en el área de distribución debe
conforman su evolución, por lo que ecología
ser siempre mayor que cero, y el límite de
y evolución no son sino dos puntos de vista
distribución
de una misma realidad.
abundancia cero. En estos términos, podría
Los tres enfoques ecológicos tienen sus
considerarse a la distribución como un
deficiencias. La dificultad principal con el
aspecto de la abundancia, y a una y otra
descriptivo es que uno puede llegar a
como las dos caras de una moneda. Los
perderse en las descripciones; por ejemplo,
factores
podría utilizarse todo el espacio de este libro
distribución de una especie con frecuencia
sólo para señalar las características de los
suelen afectar también su abundancia.
Ahora
bien,
la
equivaldrá
que
abundancia
al
ejercen
del
contorno
efectos
de
en
la
bosques deciduos de Norteamérica. Por otra
parte, con el enfoque funcional existe la
Los
tendencia a alejarse de la realidad, en
abundancia son susceptibles de análisis en
ausencia
biológicos
los niveles de una población de una sola
detallados, mientras que el evolutivo puede
especie o una comunidad que incluya a
degenerar en especulaciones indisciplinadas
muchas
acerca del pasado y generar hipótesis que
análisis suele incrementarse al hacerlo el
no serían susceptibles de comprobación en
número de especies consideradas en una
la realidad (...).
comunidad (...).
de
conocimientos
problemas
de
especies.
la
distribución
La
y
complejidad
la
del
Distribución y abundancia
Existe un traslape considerable entre la
El
problema
básico
de
la
ecología
es
ecología y las disciplinas afines (...). Así, la
establecer las causas de la distribución y la
fisiología
abundancia de los organismos. Cada uno de
cantidad
éstos últimos vive en una matriz de espacio
distribución y la abundancia, al igual que la
y tiempo a la que se puede considerar como
ecología
una unidad. En consecuencia, estos dos
ecológica y de poblaciones son otras dos
conceptos
áreas importantes.
de
distribución
y
abundancia
ambiental
de
incluye
información
conductual
(...);
una
relativa
la
gran
a
la
genética
124
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
población tiene densidad (p. ej., número de
venados por kilómetro cuadrado), propiedad
que no se puede atribuirá un organismo
individual, mientras que una comunidad
posee diversidad de especies, concepto que
NIVELES DE INTEGRACIÓN
E
n
ecología
no reviste significado en el nivel de las
se
estudian
principalmente los tres niveles de
integración
marcados
con
un
asterisco:
el
científico que estudia un nivel particular de
integración busca mecanismos explicatorios
en otros niveles mas bajos, y su importancia
mecanismos
Poblaciones
que
operan
a
nivel
de
individuos e intentará evaluar la importancia
Organismos
Sistemas orgánicos
conocimiento
Órganos
científico
Tejidos
creciente
Células
de estos fenómenos de población en el
marco de una comunidad y un ecosistema.
Algunos ecólogos han planteado que el
ecosistema, consistente en la comunidad
Organelos celulares
biótica y su medio ambiente abiótico, es la
Moléculas
unidad básica de la ecología. Quizá el
Por un lado, la ecología se traslapa con la
fisiología ambiental y las ciencias de la
en
el
estudio
de
organismos
individuales, mientras que por el otro se
vincula con la meteorología, la geología y la
geoquímica al considerar la biosfera, que es
el ecosistema integrado por el planeta. Las
fronteras de las ciencias no son sino difusas,
naturaleza
no
viene
en
paquete
separados.
serie
ecosistema revista significado particular en
cuanto a la ecología humana, pero es sólo
uno de los niveles de organización en que se
mueven los ecólogos. Son importantes y con
sentido las preguntas que se deben plantear
en cada nivel de integración, y no se debe
hacer caso omiso de ninguna de ellas.
La amplitud de los conocimientos científicos
varía
con
el
nivel
de
integración;
es
bastante lo que sabemos acerca de los
A cada nivel de integración le corresponde
una
generales,
en una población, el ecólogo analizará los
Comunidades
la
términos
para comprender los mecanismos de cambio
Ecosistema
y
En
biológica en otros más altos. De tal suerte,
Biosfera
conducta
poblaciones.
de
atributos
y
problemas
separados y diferenciados. Por ejemplo, una
aspectos moleculares y celulares de los
organismos; hemos aprendido algo acerca
de los órganos y los sistemas de órganos, y
de los organismos como entidades, pero es
125
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
relativamente
poco
conocemos
los problemas y de conceptos unificadores,
respecto de las poblaciones e incluso menos
y es en ello que consiste el ápice en
lo relativo a las comunidades y ecosistemas.
crecimiento de la ciencia, lo cual es evidente
Este
muy
en una disciplina joven como la ecología;
satisfactoriamente si se observan los niveles
incluye muchas preguntas por responder y
de integración: a la ecología le corresponde
polémicas todavía mucho mas numerosas.
una tercera parte de la biología, desde este
Podría
punto de vista, pero ningún curriculum
científica como la ecología por analogía con
biológico básico podría consistir en una
una mina: para el observador casual lo
tercera parte de ecología y hacer justicia a
evidente importante es la pila creciente de
los conocimientos biológicos actuales. No es
hechos que están a la vista, mientras que
difícil advertir las causas de tal situación,
para el estudioso serio quizás sea menos
que incluyen la complejidad creciente de los
evidente
niveles
la
importante la investigación en las fronteras
el
del conocimiento.
aspecto
queda
superiores
incapacidad
lo
de
para
que
ilustrado
integración
estudiarlos
y
en
considerarse
pero
a
una
disciplina
probablemente
más
laboratorio.
El marco teórico de referencia de la ecología
Sin importar cuales sean las razones de esta
quizás sea débil en la actualidad, pero no se
disminución de los conocimientos en niveles
debe
superiores, tienen implicaciones graves para
terminal. Tal vez la química del siglo XVIII
el estudio de la materia que nos ocupa. En
se encontraba en un estado de desarrollo
la ecología no se dispone del importante
teórico comparable al de la ecología de
marco teórico de referencia que poseen la
nuestros
física, la química, la biología molecular o la
estáticas, y la ecología esta en una fase de
genética. No siempre es fácil advertir donde
crecimiento intenso.
suponer
que
tiempos;
esta
las
es
una
ciencias
etapa
no
son
encajan las piezas del rompecabezas de la
ecología, y encontraremos que muchas "
partes aisladas de esta ciencia presentan un
desarrollo interno adecuado pero no se
vinculan claramente con otros aspectos, lo
cual es característico de las ciencias en
etapa de maduración. Desafortunadamente,
muchos
estudiantes
consideran
MÉTODOS DE ENFOQUE
L
a ecología ha sido objeto de ataques
en
tres
grandes
frentes:
el
matemático, el de laboratorio y el de
campo.
Estos
tres
enfoques
están
que
interrelacionados, y han surgido algunos
cualquier ciencia es una pila monumental de
problemas cuando los resultados de uno de
hechos que se deben memorizar, pero hay
ellos no quedan verificados por el otro. Por
algo mas que eso: la ciencia es la búsqueda
ejemplo, no se pueden elaborar predicciones
de relaciones sistemáticas, de soluciones a
matemáticas con base en los datos de
126
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
campo. Lo que nos interesa primordialmente
de energía para todos los animales, de
es
comprender
abundancia
de
la
distribución
y
la
modo que es necesario conocer bastante
los
organismos
en
la
acerca
de
la
ecología
de
ellas
para
naturaleza, es decir, en el campo, por lo que
comprender la zoológica, lo cual se ilustra
éste
en forma particularmente satisfactoria con
será
siempre
nuestro
criterio
de
comparación, nuestro estándar básico.
el
Algunos autores dividen a la ecología en
comunidades.
estudio
de
las
relaciones
de
las
autoecología, o estudio del individuo con
relación a su medio, y sinecología, o estudio
No
de los grupos de organismos respecto a su
importantes que separan a las ecologías
medio ambiente. A la segunda de estas
vegetal y animal. En primer término, los
categorías
en
animales tienden a ser muy móviles, y las
las
plantas no, por lo que es necesario crear un
comunidades y de los ecosistemas. Sin
conjunto de conceptos y técnicas nuevos
embargo, esta forma de dividir a la ecología
para su aplicación en los animales, por
representa la desventaja de suponer que los
ejemplo, a efecto de establecer la densidad
factores ambientales pertinentes respecto
de
de los individuos difieren de los que revisten
animales cumplen funciones más diversas
importancia con relación a los grupos de
en
organismos. Par otra parte, mucho de lo
carnívoros, parásitos, etc.) y, si bien esta
que se ha considerado tradicionalmente
distinción
como autoecología en realidad es fisiología
plantas
ambiental, y podría o no ser necesario para
interacciones
responder preguntas especificas acerca de
numerosas respecto de los animales, por
la distribución y la abundancia.
comparación con las plantas, en promedio.
Se ha tendido al desarrollo separado de las
La ecología vegetal ha sido, históricamente,
ecologías
en
ecología
se
de
la
la
vegetal
históricamente,
subdividir
población,
y
de
animal,
primera
su
segundo
naturaleza
no
es
(las
completa
carnívoras
y
posibles
mayor
de
diferencias
lugar,
los
herbívoros,
porque
hay
parasitas,
las
son
parte
mucho
ecología
mas
de
avanzado con un ritmo más acelerado que
Por fortuna, esta diferencia desapareció
la segunda. Los animales dependen en gran
durante las últimas dos décadas, de modo
medida de las plantas, por lo que muchos
que las poblaciones son un área de intenso
conceptos de ecología zoológica se derivan
desarrollo en la ecología vegetal al tiempo
de
que los zoólogos se interesan cada vez mas
a
la
ellas
la
En
algunas
comunidades, y la animal, de poblaciones.
correspondientes
de
e
población.
hay
ha
los
la
podría
obstante,
ecología
vegetal; la sucesión es un ejemplo de ello.
en
los
problemas
de
la
ecología
de
comunidades. Por otra parte, son muchas
Además, las plantas son la fuente primordial
las plantas que tienen una vida larga, y se
127
INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LA ECOLOGIA_______________________
complica todavía mas su estudio en cuanto
a poblaciones por el hecho de que son muy
grandes y producen semillas que quedan en
estado latente, problemas que están bien
ejemplificados respecto de los bosques, que
cambian en forma lenta y con frecuencia
imperceptible a lo largo de los años. Otras
plantas son organismos que se reproducen
en forma vegetativa, lo cual dificulta su
definición como planta individual. Por el
contrario,
las
complejas
interrelaciones
entre los animales obstaculizaron el análisis
de comunidades con relación a ellos en el
pasado, y los zoólogos por lo general han
comenzado con el estudio de poblaciones de
una sola especie, y no de comunidades de
varias especies.
A
pesar
de
estas
diferencias,
(...)
los
problemas de la ecología, de la distribución
y la abundancia, son comunes a todos los
organismos.
128
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
ECOLOGÍA PARA PRINCIPIANTES
Federico Arana
129
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
130
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
131
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
132
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
133
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
134
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
1 QUÉ ES LA ECOLOGÍA.
La idea de estudiar el complejo de factores
físicos (luz, temperatura, vientos, etc.),
Si alguien se aventurara a hablarnos de un
elementos
elefante que flota en el vacío notaríamos en
(oxígeno, sodio, agua, dióxido de carbono,
seguida
historia
etc.), mas una serie de organismos vivos y
fantástica por la sencilla razón de que nadie
sustancias orgánicas producidas por ellos,
ignora que un elefante (lo mismo que una
puede resultar una empresa artificiosa y
almeja,
otro
trunca si no se añade que todos esos
organismo) no vive en el vacío, sino en un
factores fisicoquímico-biológicos mantienen
medio físico (véase fig. 1.1). Este medio,
una muy complicada serie de relaciones
que se encuentra formado por infinidad de
recíprocas, que se encuentran en constante
factores, sirve además para que en el se
interacción.
que
un
se
trata
ciruelo
de
o
una
cualquier
y
compuestos
inorgánicos
desenvuelvan otros muchos elefantes, un
nutridísimo y diversificado grupo de plantas,
Cuando los biólogos empezaron a notar lo
animales y organismos inferiores.
importante que resulta el fenómeno de la
interacción, se produjo el nacimiento de la
Ecología, es decir, la rama de la Biología
que se ocupa de estudiar las relaciones
recíprocas entre los organismos y el medio.
Parece ser que la primera definición de
Ecología (del griego oikos: casa, hogar) fue
publicada en 1870 por el destacado zoólogo
alemán Ernesto Haeckel.
Entendemos por Ecología el conjunto de
conocimientos referentes a la economía de
la naturaleza, la investigación de todas las
relaciones del animal tanto con su medio
inorgánico como orgánico, incluyendo sobre
todo su relación amistosa y hostil con
aquellos animales y plantas con que se
vincula directa o indirectamente.
135
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
EL SURGIMIENTO DEL INTERES
POR LA ECOLOGIA
D
esde el nacimiento de la Ecología
asunto este con el que Lamarck y
Darwin tuvieron mucho que ver
hasta nuestros días, los ecólogos de todo el
mundo han logrado sembrar la semilla de la
preocupación
y
el
interés
por
la
preservación de los sutiles y complejos
equilibrios que tienen como escenario el
medio natural. Ya lo había dicho el gran
físico y filósofo francés Pascal: "Por una
piedra arrojada al mar, todo el mar se
agitará".
Parece ser que el común de la gente que
vive
en
las
sociedades
industriales
ha
perdido de vista la posibilidad de disfrutar
de la naturaleza; lo cual aunado al hecho
indudable de que, por lo general, tanto en
los
países
capitalistas
como
en
los
socialistas, la ciencia ha sido puesta al
servicio
de
la
obtención
de
poder
económico, militar o político se ha traducido
en un deterioro constante del medio, en una
contaminación irracional del agua, del aire y
dominical por el campo y, cuando no se
de la tierra (véase fig. 1 .2).
han entregado con entusiasmo, digno de
mejor causa; al aniquilamiento de cuanta
Pero, en honor a la verdad, hay que insistir
especie animal o vegetal haya tenido el
en que la responsabilidad por el deterioro
infortunio de quedar al alcance de sus
del medio natural no es únicamente de
manos, dejan a su paso una cantidad
gobernantes o industriales, sino que nos
considerable de basura.
concierne a todos. No es raro, por ejemplo,
que las familias que habitan en la ciudad
La gente del campo también ha tenido su
hagan un paseo
parte de responsabilidad en el asunto que
136
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
nos ocupa. En las zonas cálidas de México,
Sin embargo, a partir de la década de los
por ejemplo; ''abundan ciertas especies de
sesenta, han ocurrido en el mundo muchas
vampiros, animales que, a pesar de la
cosas
terrible fama que les ha otorgado la leyenda
creciente por los problemas ecológicos. En
del conde Drácula, no pasan de ser simples
cierta ocasión la reina de Holanda tenía que
murciélagos que se alimentan de la sangre
pronunciar un discurso que, en proyecto,
del
desgraciadamente,
había de suceder con la solemnidad que el
cuando estos animales muerden a las reses
caso requería. Pero he aquí que se produjo
les
rabia,
un gran escándalo porque su Majestad fue
fatal
recibida por jóvenes parlamentarios que se
ganado".
presentaron al acto en calzoncillos (véase
ganado.
Pero,
trasmiten
el
produciéndoles
llamada
virus
una
de
enfermedad
"derrengue
Desesperados
por
la
del
la
plaga,
algunos
que
evidencian
una
preocupación
fig. 13).
ganaderos emprendieron acciones que han
ocasionado serios trastornos ecológicos. Se
han lanzado, por ejemplo, a una guerra que
ha
consistido
en
detonar
cartuchos
de
dinamita en las cuevas donde por lo común
habitan los vampiros. Pero resulta que estos
coexisten en tales cuevas con murciélagos
de otras especies que no sólo no atacan al
ganado,
sino
que
tienen
un
efecto
sumamente benéfico, puesto que consumen
buenas cantidades de insectos o sirven para
la fecundación de ciertas flores que, a
cambio de tan valioso servicio, les ofrecen
néctar para alimentarse. Y como dinamita
que mate sólo a vampiros y respete a las
restantes
especies
inventada,
el
no
resultado
ha
de
sido
tan
aun
funesta
práctica ha significado, entre otras cosas, la
elevación incontenible de las poblaciones de
insectos
dañinos
reproducción
de
y
la
imposibilidad
aquellas
plantas
de
cuyas
flores ofrecen un néctar que nadie ira a
buscar a no ser que se produzcan nuevas
emigraciones
zonas.
de
murciélagos
de
otras
AquÍ es importante aclarar que los jóvenes
despantalonados
exhibicionistas
no
ni
eran
nada
degenerados
parecido,
sino
137
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
miembros importantes del "Partido de los
Gnornos y el Estado Libre de Orange" que
buscaban Llamar la atención de la opinión
pública
para
proponían
educativos,
un
nuevos
programa
sistemas
agropecuarios
e
en
que
se
económicos,
industriales,
nuevos estilos de vida basados en diversas
acciones y muy especialmente en un plan de
defensa ecológica que incluía puntos tan
saludable como la abolición del automóvil:
Pero el de estos jóvenes holandeses no es un
caso aislado. En todo el mundo se han
multiplicado no sólo las manifestaciones en
favor del medio natural, sino incluso han
surgido múltiples asociaciones en pro del
equilibrio ecológico.
décadas de 1960 y 1970 han abundado en
críticas a quienes detentan el poder político y
económico por la degradación continua del
medio natural. Así, mientras Jim Morrison de
Los Doors pregunta ¿Qué le han hecho a la
tierra? ", John Mayall grita: "La naturaleza
desaparece" y luego añade:
Pertenecemos a una generación que quizás
viva su tiempo natural pero, en cuanto a
todos nuestros hijos Todos nuestros hijos
Nacerán para sofocarse
En la inmundicia humana
La naturaleza desaparece
Y todos somos culpables
De este crimen masivo
el
Ya amanece entre los humos
De la capital
abro una lata para desayunar,
subo en mi auto
lo pongo a calentar
y voy tocando la bocina
tatatatata tatá
Porque yo soy contaminador
superpoblador
desforestador
y consumidor
ensordecedor
incinerador
vivo en esta ciudad
Las canciones de protesta y el rock de las
Por su parte,
solemne y echo mano de, la ironía
grupo mexicano
"Naftalina" resultó un poco menos
consumo y consumo
todo lo que quiero comprar
y nunca camino
por que me puedo cansar
Tan, preocupados han estado los jóvenes
de estas décadas por la contaminación,
que en todo el mundo han proliferado las
tiendas de alimentos y medicinas
naturistas y no han sido pocos los que han
emigrado de las grandes ciudades para
establecerse en pequeños poblados o en
comunas campestres.
NATURALEZA DE LA ECOLOGÍA
S
i al evaluar el rigor científico de
una disciplina concedernos más
importancia
a
la
obtención
de"'conocimientos "ciertos" y objetivos
138
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
que
al
intento
de
sistematización
racional, tendremos que la Ecología es
una de las ramas de la Biología que más
escollos
presenta.
Esto
implica
una
suerte de “imperfección" que lejos de
desalentar
a
los
ecólogos
les
ha
MEDIO AMBIENTE
S
e han mencionado los factores que
constituyen eso que ha dado en
llamarse el medio ambiente y que
algunos biólogos no exentos de inclinaciones
planteado un reto que no han vacilado
literarias han calificado como "el escenario
en aceptar. El problema radica en que las
de la vida". Pero resulta oportuno insistir y,
variables o factores que intervienen en
ampliar lo dicho porque, en verdad, nos
-
un proceso determinado o las relaciones
encontramos, ante un tema de complejidad
que mantiene una población en ese,
casi insondable. Me importa hacer hincapié
esquema son tan complejas que no es
en el hecho de que el medio ambiente no es
raro que se nos escapen algunas de
una entidad estática, sino, algo que cambia
ellas; lo cual, traducido al lenguaje del
continuamente. Y aquí hago la advertencia
método
experimental
de
presencia
de
mas
que
conscientemente
he
evitado
la
utilización de la palabra "evoluciona" porque
extrañas, que, por definición disminuyen
es este un término que, a mi juicio, lleva
o anulan la validez de ciertos resultados
implícita la idea de progreso y no sería
y
aventurado
la
o
la
variables
obstaculizan
una
significa
formulación
de
predicciones.
geológicos
planeta
afirmar
que
los
experimentados
no
siempre
pueden
cambios
por
nuestro
visualizarse
Con todo, el incontenible caudal de datos
como progresivos o ascendentes, sino como
acumulados y el avance implacable de la
una serie de avances y retrocesos mas o
computación más una serie de recursos
menos fortuitos.
estadísticos y matemáticos, aunados a
un sin fin de refinadas técnicas que,
No está de más hacer un poco de historia
como el empleo de satélites artificiales;
y recordar la labor de tres hombres de
permiten conocer detalles asombrosos
ciencia
respecto a la conducta de los animales o
pensamiento
los desplazamientos de las poblaciones,
impulsaron la Biología y la Geología. En
hacen que la Ecología se perfile como
primer lugar haremos referencia al gran
una disciplina llamada a desempeñar un
Lamarck (véase fig. 1.4), autor de la
papel
primera teoría de la evolución que tuvo el
decisivo
en
el
humanidad (¿lo habrá?).
futuro
de
la
rigor
que,
poseedores
fecundo,
necesario
para
de
elevaron
trascender.
un
e
Este
autor propuso que, puesto que el medio
ambiente
se
halla
en
constante
transformación, los organismos necesitan
139
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
cambiar
y
realizan
un
esfuerzo
por
lograrlo, y que, este es uno de los
mecanismos de la evolución de los seres
vivos:
Por último no podríamos seguir de largo sin
mencionar
al
más
famoso
de
los
evolucionistas: Carlos Darwin (véase fig.
1.6). El padre del darwinismo advirtió
también la naturaleza cambiante del medio
ambiente y propuso que los organismos
están sujetos a un proceso de variación
que conduce a la selección natural de los
individuos mejor dotados para sobrevivir y
reproducirse en las nuevas condiciones.
En segundo lugar, es obligado citar al
Hechos los debidos homenajes, no estaría
eminente geólogo inglés Carlos Lyell (véase
de más que volviéramos la atención al
fig. 1.5), quien concibió la corteza terrestre
hecho indudable de que además de los
y
como
factores químicos y físicos, el medio que
resultantes de cambios que se suceden
rodea a un organismo esta inevitablemente
gradualmente desde el
constituido
sus
diversas
momento actual.
formaciones
origen hasta el
por
otros
organismos
que,
según los casos, establecen relaciones de
muy diversa índole:
140
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
1. La
modalidad
de
ayuda
o
protección que puede darse entre
los
miembros
población
cazan
de
(como
en
los
manada
una
misma
lobos
o
que
entre
poblaciones distintas (una abeja
poliniza a una planta).
2. Las relaciones que se establecen
entre el depredador y la presa
(como el león y la cebra o la
hembra y el macho de la viuda
negra) o entre el parásito y el
huésped
(las
garrapatas
que
succionan la sangre de una res, las
tenias que viven en el intestino del
cerdo o en el de ciertas señoritas
dispuestas
a
todo
antes
de
engordar).
3. Las relaciones de competencia que
existen
entre
distintas
(por
dos
poblaciones
ejemplo
sapos
y
murciélagos que se alimentan de
los
mismos
insectos)
o
entre
individuos de una población (dos
ciervos sostienen un duelo por una
hembra o tres hienas riñen por un
pedazo de carroña).
Las
relaciones
de
los
tipos
2
y
3
determinan que las-esperanzas de vida de
un
individuo
joven
sean
a
menudo
insignificantes. No es casual que ciertas
141
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
especies
sean
hasta
lo
de la Luna. A este respecto los organismos
libros
de
marinos son los más afortunados porque,
especie
de
haciendo a un lado la superficie y las orillas,
hormiga blanca, capaz de poner un huevo
el mar es un medio que ofrece en su seno
cada dos segundos durante 50 años. Por
una estabilidad y una quietud rayanas en lo
su parte, el doctor Jorge Clarke, de la
ideal. Pero acaso la mayor ventaja que
Universidad de Harvard cuenta que:
ofrece el mar es la abundancia ilimitada de
inverosímil.
prolíficas
Según
Entomología;
diversos
"existe
una
agua.
En
cambio,
los
organismos
que
Según determinados cálculos, una ostra
habitan la tierra se enfrentan de manera
puede producir 500 millones de huevos
cotidiana al problema más angustioso que
maduros en cada puesta. Si todos ellos se
puede ofrecer el medio terrestre: la escasez
desarrollasen hasta alcanzar el estado
de agua. Mas adelante tendremos ocasión
adulto así como todos sus descendientes,
de insistir en tan importante tema.
transcurridas sólo cuatro generaciones la
masa total de ostras ocuparía unas ocho
EL ECOSISTEMA
veces el volumen de la Tierra.
Aunque
he
recurrido
a
algunos
casos
extremos, no cabe duda que la competencia
y la depredación determinan que la vida de
S
i consideramos que un ecosistema
suele definirse como una compleja
trama formada por la suma total de
cualquier organismo resulte, sobre todo en
elementos físicos y seres vivos que actúan
las primeras etapas de su existencia, algo
recíprocamente, podría admitirse que la
sumamente precario. Tan terrible panorama
biosfera o sea el espacio del planeta que
se torna aún más crítico para las especies
esta
que han despertado la codicia de cazadores
inmenso ecosistema, un superecosistema.
y pescadores sin escrúpulos. Resultado de
Pero cuando hablamos de ecosistemas nos
los
referimos
ímpetus
depredadores
devastadores
ha
sido
la
de
tales
desaparición
habitado
constituyen
a
por
seres
aquellos
la
vivos,
qué,
biosfera;
a
es
un
sumados,
unidades
definitiva de numerosas especies animales y
fundamentales que, como un bosque, un
la inminente extinción de muchas otras.
estanque o un río, son comunidades cuyos
elementos físicos y biológicos tienen entre
Finalmente hay que subrayar el peligro que
sí una interacción constante, ocupan un
corren
área
los
organismos
vivos
al
verse
determinada
considerados
conjunto,
físico-químicos y a ciertas influencias no
relativa y una afinidad considerable. Es
muy
rayos
indudable que los organismos del bosque y
cósmicos, las manchas solares o las fases
el medio físico en el que están asentados
tales
como
los
una
en
sometidos a cambios climáticos, procesos
conocidas,
guardan
y,
independencia
142
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
interactúan con especial intensidad, lo cual
conduce a una suerte de independencia que
LOS ORGANISMOS DEL
les da la jerarquía de ecosistema.
ECOSISTEMA
ELEMENTOS DEL ECOSISTEMA
L
C
onviene
hacer
hincapié
en
dos
entidades que, por ser las partes
integrantes
del
ecólogo: a) los organismos del ecosistema,
que constituyen lo que se, llama biocenosis;
b) el medio físico en que se asientan tales
al
cual
se
conoce
con
el
nombre de biotopo, (biotopo = lugar de la
vida).
biocenosis pueden dividirse en tres
grandes grupos: productores,
consumidores y descomponedores:
ecosistema,
resultan de especial importancia para el
organismos,
os organismos del ecosistema o
PLANTAS
S
alvo
raras
excepciones,
los
integrantes del reino plantas (que
no es lo mismo que reino vegetal)
utilizan la energía radiante del Sol para
transformar el agua; ciertas sales y el
dióxido de carbono en sustancias orgánicas
que,
tarde
o
temprano,
servirán
de
alimento no sólo a ellas; sino también a los
restantes
organismos
que
habitan
el
planeta.
La
capacidad
para
realizar
tal
transformación (que no es otra cosa que la
fotosíntesis) determina que el grupo de
organismos
que
nos
ocupa
reciban
el
nombre de productores.
No esta de más señalar que existe también
otro tipo de productores, que son las
bacterias
caracterizan
quimiosintéticas.
por
Estas
sintetizar
se
moléculas
orgánicas y obtener energía a partir de
sustancias
inorgánicas.
Aunque
su
aportación para los intercambios de energía
en el ecosistema es escasa, -las bacterias
143
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
quimiosintéticas resultan importantes desde
situación, el cazador corta una pata a su
el punto de vista del abastecimiento de
presa y, haciendo de tripas corazón, decide
ciertas sales esenciales.
poner en práctica un dicho popular que
siempre estaba en boca de su madre: "lo
ANIMALES
que no mata engorda". Durante un buen
L
rato come pequeños trozos de carne cruda
a subsistencia de todos los animales
que va recortando con su cuchillo. Me he
depende
convertido
de
las
plantas,
de
los
productores, de ahí que los animales
reciban
el
nombre
de
consumidores.
piensa
Entonces
en
un
mientras
se
consumidor
busca
propone
terciario
ramas
secas.
encender:
una
Cuando la dependencia es directa, esto es,
hoguera que podría servirle no sólo para
cuando el animal se alimenta directamente
ablandar un poco la carne, sino también
de plantas (como una jirafa que come hojas
para mantener alejados a los leopardos y
de los árboles), decimos que el consumidor
panteras que, sin duda, merodearían por la
es de tipo primario. Pero si el animal en
noche y podrían, en un descuido convertirse
cuestión es carnívoro (como ejemplo
en
el
consumidores
cuaternarios.
En
el
león que caza a la jirafa) entonces resulta,
siguiente capitulo volveremos a tratar este
que el consumidor es secundario. Sobra
asunto.
decir que la criatura que sigue en la cadena
sería un consumidor terciario. ¿Aquí es
donde se nota que he seleccionado un mal
ejemplo porque quien va a comerse al león?
(Véase fig. 1.8.) Bueno, podríamos forzar el
asunto a imaginar a un cazador perdido en
el África misteriosa. Lleva cuatro días sin
comer y, en su fusil no le queda más que
un tiro. En eso descubre a un suculento
antílope que bebe despreocupadamente a la
orilla del río; contiene el aliento, apunta con
cuidado y, cuando está a punto de disparar,
aparece
un
león
que
resulta
bastante
amenazador y que, por lo visto, está
aburrido de comer jirafas. El cazador ha
perdido la oportunidad de elegir de modo
que busca el punto preciso, dispara y el
terrible felino se desploma, mortalmente
herido.
Desesperado
a
causa
de
la
144
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
ORGANISMOS DESCOMPONEDORES
E
los nutrimentos básicos y ese sería el fin
de la vida. Los descomponedores, pues, no
l que escribe tiene que confesar
sólo
eliminan
los
cadáveres
al
ir
que, de haber tenido la
desintegrando el protoplasma muerto, sino
oportunidad, a él le hubiera gustado
que completan los ciclos de materia y
energía en el ecosistema. Claro que, a lo
más utilizar la palabra destruidores,
largo de la historia de la vida, ha habido
rarísimas ocasiones en que ocurre el hecho
asombroso y altamente improbable de que
un organismo muera y no se descomponga,
sino que quede congelado, incluido en
ámbar, o que sus átomos sean sustituidos
uno a uno por alguna sustancia mineral,
etc.
Cuando
produce
el
tales
rarezas
fenómeno
fosilización
o
ocurren
conocido
formación
se
como
de
fósiles,
fenómeno que, para el biólogo, se ha
traducido en la oportunidad de estudiar la
vida del pasado, pero que si ocurriera en
forma
generalizada
y
continua,
habría
significado el fin de la vida en la Tierra.
Existen
dos
tipos
descomponedores:
los
fundamentales
saprozoos
y
de
los
saprofitos. Saprozoos. Son animales que se
Destructores,
desintegradores
o
desbaratadores. Pero cuando se llega tarde
a la Ecología no hay más remedio que
aceptar las reglas del juego.
Pues
resulta
naturaleza
que,
esta
de
de
carroña,
de
materias
corrompidas, de restos y excreciones de
animales y vegetales. Las moscas son un
ejemplo muy conocido de este tipo de
organismos, pues, en estado larvario se
afortunadamente,
llena
alimentan
los
la
famosos
descomponedores. Y digo afortunadamente
porque, si no fuera por ellos, los cadáveres
se amontonarían hasta que se terminaran
alimentan de la carne en descomposición
Saprofitos.
Más
que
nada
se
trata
de
bacterias y hongos que obtienen "materia
orgánica" de los cadáveres y, en general, de
restos orgánicos de cualquier índole. Los
saprofitos cumplen un papel importantísimo
porque, además de su contribución decisiva
145
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
en la eliminación de cadáveres, reintegran
Por otra parte no es extraño que dos
al medio físico' una serie de elementos y
especies distintas ocupen no sólo el mismo
compuestos que son indispensables para la
hábitat
reiniciación de nuevos ciclos de vida.
ecológico. Sin embargo, tal situación no
suele
NICHO ECOLÓGICO
E
sino
ser
normalmente
también
muy
el
mismo
duradera
culminaría
con
nicho
porque
la
mejor
adaptación de una de las especies y la
s
indudable
organismo
que,
saber
es
si
un
extinción de la otra.
productor,
consumidor o descomponedor nos
Considerando todo lo anterior podríamos
pero
definir un nicho ecológico como el papel
insuficiente. Porque al ecólogo ocupado en
que desempeña una especie que tiene
el estudio de un ecosistema le interesa
fuentes alimenticias determinadas y que, a
saber de que se alimenta cada especie, con
su vez, es utilizada como alimento
brinda
una
información
valiosa,
que otras especies compite por alimento,agua, espacio, etc., a que organismos
beneficia
y
a
que
especies
perjudica.
Averiguar todos estos datos sirve para
establecer el nicho ecológico de la especie
estudiada.
A pesar de que, en lenguaje cotidiano, un
nicho es una concavidad formada en un
muro o con la roca para colocar algo, en
ecología un nicho es algo muy distinto.
Cuando un biólogo habla de un nicho se
requiere al papel que juega un organismo
determinado en la comunidad biótica. Con
esto es fácil darse cuenta de que dos o
más organismos pueden vivir en el mismo
hábitat
y
ocupar
nichos
ecológicos
diferentes. Una charca, por ejemplo, es un
hábitat donde pueden habitar ciertas algas
y protozoarios que se alimentan de ellas,
pero salta a la vista que el nicho que
ocupan unas y otras es muy distinto.
146
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
por
otras
especies
y
actúa
de
clasificación
para
los
seres
vivos,
tan
manera peculiar sobre el medio y
necesario es valerse de una definición de
los organismos que coexisten con
especie como conocer sus limitaciones.
ella.
A pesar de que nos detendremos mas
adelante en el tema de las poblaciones,
ESPECIE Y POBLACIÓN
E
conviene señalar que estas se definen como
l concepto de especie plantea un
problema
crucial
al
biólogo
moderno, puesto que no existe una
definición
absoluta.
Sin
embargo,
se
reconocen múltiples intentos para delimitar
el alcance de tan imprescindible concepto.
grupos
Especie es un grupo de organismos con
características morfológicas, fisiológicas de
organismos
de
una
especie
determinada. Cada especie esta integrada,
pues, por una o varias poblaciones.
LÍMITES
Y
EXTENSIÓN
DEL
ECOSISTEMA
E
He aquí uno de los más aceptados:
de
xisten ecosistemas artificiales cuyos
límites son muy precisos; tal es el
caso de un acuario o uno de esos
comportamiento y bioquímicas comunes;
botellones en donde se cultivan plantitas
que son interfecundos y capaces de tener
diversas. Pero los ecosistemas naturales
descendencia fértil.
nunca suelen estar tan bien delimitados. Y
no es difícil notar que, en sus límites, las
características que les son propias van
La imperfección de tal definición estriba en
cambiando gradualmente, estableciéndose-
que-abundan los organismos inferiores que
así amplias zonas de transición. Resultado
no se reproducen sexualmente y no pierden
de
por ello el derecho a ser clasificados dentro
determine
de tal o cual especie. Además se han
límites de su campo de estudio de acuerdo
reportado casos de plantas y animales que,
con las necesidades planteadas por el
a pesar de vivir en localidades distintas, han
problema que intenta resolver. Es preciso
sido
no
no olvidarlo: por mucho que lo que el
interfecundas de la misma especie. Para
ecólogo denomina ecosistema esta basado
colmo (y conste que la siguiente es una
en entidades reales, nos encontramos ante
objeción mínima parece ser que, gracias a
una abstracción, ante un modelo, ante un
una
esquema conceptual.
clasificados
complicada
como
serie
de
variedades
selecciones
y
este
fenómeno
artificiosa
es=que
y
el
ecólogo
arbitrariamente
cruzamientos, ya se ha logrado cruzar asnos
y yeguas para producir mulas fértiles. El
También es importante anotar que, por lo
caso es que, tratándose de la unidad de
general,
cualquier
ecosistema
recibe
147
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
influencias múltiples de otros ecosistemas.
Baste
mencionar
incontables
como
organismos
ejemplo
que
pasan
los
las
primeras etapas de su existencia en un
estanque, para irse luego a vivir entre los
arbustos del campo (véase fig. 1.10). Otro
tanto ocurre con las fieras que hacen su
vida en la selva y por la noche se aventuran
a abrevar en las orillas de un lago.
La
extensión
del
ecosistema
es
enormemente variable. Incluye todas las
gamas comprendidas entre diez millones de
kilómetros
cuadrados
(que
tal
es
la
extensión del desierto del Sahara) y cinco
centímetros cuadrados (que bien pudiera
ser la extensión de una pequeña charca). En
efecto, la variedad de los ecosistemas del
planeta es amplísima y no sólo por sus
dimensiones, sino también por el hecho de
que
sean
terrestres
crecientes
o
acuáticos,
o
culminantes,
abundante
o
escasamente diversificados (en cuanto al
número de distintas poblaciones que viven
en ellos).
DIVERSIDAD
S
e calcula que en nuestro planeta (el
que escribe se apresura a aclarar
que, consciente de la sabiduría que
entran a esa frase de que "el mundo es
ancho
y
ajeno",
ha
utilizado
la
frase
"nuestro planeta" por simple prurito de
anteponer la comodidad al rigor habitan
entre dos y cuatro y medio millones de
especies distintas de organismos y, a pesar
de la existencia de un número considerable
de especies cosmopolitas (véase fig. 1.11),
la mayoría de ellas están confinadas en
ciertos ecosistemas exclusivos.
Ya se ha dicho que la diversidad de un
148
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
ecosistema es variable, lo cual equivale a
decir que su complejidad estructural puede
resultar poca, mucha o cualquiera de los
grados intermedios que existen entre tales
extremos. Suele admitirse que la estabilidad
de un ecosistema esté e en proporción
directa
de
posibilidades
homeostasis)
organización.
su
complejidad,
de
regulación
dependen
Un
pues
del
grado
ecosistema
las
(de
de
muy
diversificado es el que alberga a pocos
individuos.
2Una especie cosmopolita es la que se encuentra
viviendo en cualquier parte.
149
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
Muchos
individuos
especies
más fecundo, espeso y húmedo) constituye
distintas, en tanto que la diversificación
lo que se llama una sucesión primaria. La
puede
se
sucesión secundaria, en cambio, se produce
individuos
cuando el ecosistema ha sido destruido. Y
pertenecientes, a unas cuantas especies
es que debemos tener en cuenta que, por
(véase fig. 1.12).
mucho que se haya logrado el clímax, no
ser
así
de
nula
encuentran
muchas
cuando
muchos
en
el
existe una culminación eterna porque, tarde
Los estudios realizados indica que cuanto
o temprano, Ocurren en el medio cambios
más clases distintas de organismos tenga
drásticos (véase fig. 1.13) que pueden
un ecosistema, tanto más eficiente será
transformar al ecosistema y aún aniquilar a
para la captación de energía solar así como
todas sus poblaciones. Tal sucede cuando
para su flujo y sucesivas transformaciones
se
en el interior del sistema. Más adelante
inunda un valle, al desviarse un río etc.
insistiremos en este tema.
Claro que, afortunadamente estos cambios
presentan
glaciaciones,
cuando
se
drásticos no significan el fin de la vida, sino
el inicio de una nueva sucesión o la
SUCESIÓN ECOLÓGICA
U
adaptación a las nuevas condiciones de
no de los fenómenos que más
algunas de las poblaciones afectadas.
interesan al ecólogo es el estudio
de las sucesiones ecológicas, es
Por lo pronto es importante señalar que no
la
todas las sucesiones implican un proceso
población vegetal o animal que se llevan a
tan dilatado como la formación del suelo.
cabo
Las
decir,
los
cambios
durante
un
progresivos
período
de
relativamente
etapas,
comprendidas
entre
el
prolongado. Dicho período abarca desde la
momento en que un tronco de árbol cae en
colonización inicial de la roca o la arena por
el bosque y la descomposición total del
organismos inferiores (bacterias, líquenes,
mismo pueden durar unos cuantos anos y
musgos)
una
constituyen un buen ejemplo de sucesión.
siempre,
Por principio de cuentas tenemos que tal
verde, por ejemplo). Pero a pesar de lo que
sucesión comienza con el surgimiento de
pudiera pensarse, la oportunidad clímax no
una o más poblaciones de hongos que
es necesariamente la que alcanza un estado
consiguen
hasta
comunidad
la
clímax
aparición
(una
selva
de
medrar
de equilibrio ecológico.
Todo
el
proceso
comprendido
entre
la
colonización inicial y la culminación (o sea
la suma de las comunidades intermedias
que consiguen medrar en un suelo cada vez
150
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
paja ala que se añade una gota de agua de
estanque.
EXPLOTACIÓN DEL ECOSISTEMA
E
l hombre se ha convertido en el
factor
más
influyente
de
la
estructura del ecosistema, y su
influencia va desde la simple disminución
en el número de individuos de ciertas
poblaciones, hasta la destrucción temporal
del ecosistema original. Ejemplo de esto
último es un fenómeno muy corriente en
las zonas tropicales de nuestro país y que
consiste en la devastación o desmonte de
la selva para sembrar maíz. Ya tendremos
ocasión de referirnos a las consecuencias
de tan funesta práctica. Por ahora baste
señalar
que
ecosistema
la
transformación
natural
en
de
un
un
cultivo
constituye, desde el punto de vista de los
factores
biológicos,
una
simplificación
radical en cuanto a diversidad (lo cual
significa una disminución de la estabilidad)
y un aumento de la productividad.
por debajo de la corteza. Acto seguido
aparecen una serie de insectos (escarabajos
Cuando
y escolopedras), arácnidos (arañas patonas,
abandonado
arañitas),
y
frecuencia
y
comunidad comienza un proceso seriado de
crustáceos (cochinillas de la humedad) que
reconstrucción que no es otra cosa que una
establecen
sucesión
esclopedras)
caracterizan
quilópodos
miriápodos
cadenas
las
(ciempiés
(milpiés)
alimenticias
distintas
etapas
y
de
que
la
el
en
cultivo
en
cuestión
(cosa
que
ocurre
las
zonas
y
desafortunadamente,
suele
sucesión. Existen además, sucesiones que
muchos
años
pueden completarse en tan pocos días que
culminación.
cualquiera puede estudiarlas directamente.
impresión
Considérese como ejemplo una infusión de
hombre
de
Pero
de
será
que
destruye
o
con
selváticas)
secundaria
cientos
es
la
que,
requerir
para
injusto
su
dar
la
invariablemente
el
sobreexplota
los
151
ECOLOGIA PARA PRINCIPIANTES__________________________________
ecosistemas.
abundan
De
hecho,
muestras
racionales
que
estimulantes
y
en
de
el
mundo
explotaciones
resultan
benéficas
incluso
para
el
ecosisterna. El secreto esta en estudiar
concienzudamente
los
problemas
ecológicos para luego planificar y realizar
una explotación controlada que busque no
la obtención de excesivos beneficios en
poco tiempo, sino el rendimiento sostenido
y perdurable. Félix de Samaniego lo dijo
con mucha gracia:
Cuántos
hay
que
teniendo
lo
bastante,
Enriquecerse quieren al instante,
Abrazando proyectos,
A veces de tan rápidos efectos,
Que sólo en unos meses,
Cuando
se
contemplaban
ya
marqueses,
Contando sus millones,
Se vieron en la calle sin calzones!
Huelga decir que todo intento de
explotación racional de cualquier
recurso es en vano si no va
acompañado de una regulación
adecuada de la población humana.
152
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
2 ENERGÍA, MATERIA Y CICLOS
ENERGIA Y MATERIA
ECOLÓGICOS
energía, solar que produce los vientos, la
L
os
adelantos
de
la
Física,
y
lluvia, las corrientes marinas y, mas que
concretamente el descubrimiento de
nada, la cantidad de esa energía que las
que la materia puede transformarse
plantas verdes incorporan al ecosistema.
en energía y viceversa, han venido a
complicarnos un poco la vida a los biólogos.
Sin embargo, la circunstancia de que tales
transformaciones no resultan significativas
en los procesos biológicos nos permite
seguir
con las definiciones clásicas de
materia y energía: Materia: Algo que ocupa
un lugar en el espacio y que tiene masa.
Energía: Aquello que puede realizar un
trabajo (un cambio en la materia).
ENERGIA Y VIDA
E
l mantenimiento de la vida exige
como
condición
indispensable
el
empleo de energía, la energía que
utilizan los seres vivos proviene, salvo
insignificantes excepciones, de la energía
radiante del Sol (véase fig. 2.1). Pero,
como esa energía entra continuamente en
El Sol es una estrella de tamaño medio que
libera grandes cantidades de energía en
forma de ondas electromagnéticas cuya
el ecosistema y se disipa dentro de él, ha
quedado
establecido
que
este
es
un
sistema abierto de energía.
radiación corresponde principalmente a la
región del espectro que abarca desde la luz
ultravioleta hasta la infrarroja. El 52 % de
la energía radiante que proviene del Sol se
disipa al pasar por la troposfera; el 48%
restante llega a la Tierra, y de ahí un
porcentaje
variable
se
refleja
en
la
atmósfera según la naturaleza de la zona
considerada y de acuerdo con la latitud y
época
del
año.
Pero
lo
que
más
directamente incumbe al ecólogo es la
153
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
FOTOSÍNTESIS
L
a
fotosíntesis
inversa
a
la
es
una
función
respiración
que
consiste en formar moléculas de
ATP (trifosfato de adenosina) y sintetizar
compuestos orgánicos a partir de energía
luminosa, agua, dióxido de carbono, sales
minerales
y
ciertas
sustancias
nitrogenadas. Los organismos capaces de
realizar la fotosíntesis reciben también el
nombre de productores primarios.
CADENAS DE ALIMENTACIÓN
E
l primer eslabón de una cadena de
alimentacion siempre esta formado
por los productores primarios (véase
fig. 2.2). En el resto de la cadena se sitúan
los organismos incapaces de sintetizar sus
propios alimentos y que por ello se llaman
heterótrofos o consumidores.
La captación de la energía radiante del
Sol depende de una serie de organismos
llamados autótrofos (que en resumidas
cuentas no son más que las plantas
verdes) los cuales están dotados de la
envidiable
capacidad
de
realizar
la
fotosíntesis.
154
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
Es
importante
consumidores
distinguir
primarios,
entre
que
los
comen
En cualquier caso, la cadena termina con
plantas, y los consumidores secundarios,
los
que se alimentan de animales herbívoros.
como su nombre lo indica, reducen los
Asimismo puede hablarse de consumidores
cadáveres o restos de organismos a una
terciarios, es decir de un carnívoro que se
serie de sustancias sencillas que podrán
alimenta
por
reincorporarse a los ciclos de utilización de
ejemplo, un águila que se alimenta de
los elementos químicos por parte de la
serpientes (véase fig. 2.3).
biosfera. Cada eslabón de una cadena de
de
otro
carnívoro
como,
organismos
descomponedores
que,
alimentación representa un distinto nivel de
alimentación
que
suele
llamarse
nivel
trófico. Ya habrá notado el lector que
abundan los
organismos que, como el
hombre, se alimentan indistintamente de
productores o consumidores, lo cual se
traduce en que ocupen simultáneamente
155
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
dos o más niveles tróficos. Consideraciones
como la anterior han determinado una
tendencia a sustituir el término cadena de
alimentación por trama de alimentación o
red trófica.
PIRÁMIDES DE ALIMENTACIÓN
A
l
hacer
una
productores
distintos
pirámide
y
consumidores
niveles
representados
donde
se
de
encuentren
proporcionalmente,
lo
adecuado es tomar en cuenta la biomasa de
Una interpretación adecuada de lo que
cada nivel, es decir el total de la materia
ocurre con el paso de un eslabón de la
orgánica con que cuentan los organismos de
cadena al otro, de un nivel trófico al
ese nivel. De hacerlo así, tendremos que,
siguiente, revela que va realizándose una
como regla absoluta, las biomasas van
transferencia
de
decreciendo considerablemente a medida
gradualmente
o
medida
pasa
que
energía
que
que
pierde
del
se
disipa
eficacia
nivel
de
a
los
que se asciende en la pirámide. Dicho en
otras
palabras:
la
biomasa
de
los
productores al de los consumidores. Esta
consumidores secundarios es muy inferior a
pérdida de eficacia es debida a la energía
la que corresponde a los consumidores
que se disipa en forma de calor cuando, por
primarios
ejemplo, el consumidor primario se desplaza
considerablemente
hasta la fuente alimenticia. Asimismo, el
productores (véase fig. 2.4).
y
la
de
estos
menor
a
resultara
la
de
los
consumidor secundario tiene que realizar un
gran trabajo muscular para alcanzar a su
presa, lo cual vuelve a traducirse en una
nueva pérdida de energía. Como resultado
de todo este proceso, la población de
productores primarios es siempre mayor
que la de los consumidores primarios, la de
estos mayor que la de los consumidores
secundarios y así sucesivamente. Mediante
la
utilización
de
estas
magnitudes
o
proporciones se representan las pirámides
de alimentación.
156
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
PRODUCTIVIDAD PRIMARIA
Por otra parte, resulta que al producirse la
L
a productividad primaria se expresa
transferencia energética de uno a otro nivel
a
una
magnitud
que
trófico, hay una pérdida parcial de energía
la
capacidad
que
en forma de calor, lo cual es debido a que,
productores
primarios
de
tal como establece la segunda ley de la
través
de
corresponde
tienen
los
a
transformar la energía radiante del Sol en
termodinámica,
compuestos orgánicos. Para determinar tal
energía es un sistema inestable que tiende a
magnitud
alcanzar una estabilidad cada vez mayor
el
ecólogo
se
enfrenta
con
concentración
mediante
materia que ha sido "quemada" por la
acuerdo con este principio, las cadenas de
respiración
alimentación
las
plantas
durante
la
disipación
demasiado
de
energía.
de
problemas como la determinación de la
de
la
una
largas
De
resultan
medición. Si se elimina este factor se
poco operativas, de ahí que normalmente
obtiene la producción bruta, de lo contrario
no haya cadenas que excedan de cinco o
se ha estimado la producción neta.
seis eslabones. A pesar de que no siempre
tiene conciencia de ello, el hombre produce
sus alimentos recurriendo a cadenas de dos
LEYES DE LA TERMODINÁMICA
E
o tres niveles:
l biólogo, como cualquier científico,
busca
la
coherencia
conocimientos
con
de
las
sus
Maíz
Hombre
otras
ciencias. Porque la finalidad de todas ellas
Alfalfa
Vaca
Hombre
es el conocimiento objetivo de la realidad,
de
ahí
que
resulte
alentadora
la
coincidencia de todo lo que llevamos dicho
sobre la energía de los ecosistemas con las
leyes de la termodinámica.
En
efecto,
la
primera
ley
de
la
CICLOS DE LA MATERIA
L
a idea del devenir cíclico de las cosas
en sentido metafísico aparece en la
Grecia clásica y ha estimulado el
pensamiento
de
muchos
filósofos
termodinámica o ley de la conservación de
pertenecientes a eso que ha dado en
la energía dice, traducida a un lenguaje
llamarse las culturas de Occidente. Además,
llano, que la energía no se crea ni se
la coincidencia del punto de llegada y el de
destruye, sino que se transforma. Y en la
partida ha sido piedra angular para diversas
Naturaleza ocurre que la energía radiante
concepciones cosmológicas que visualizan
del Sol se transforma en energía química,
al hombre y a las cosas como entidades
luego
sujetas a una suerte de permanencia en el
en
energía
eléctrica o luminosa.
calorífica,
mecánica,
mundo. En este capítulo podemos apreciar
157
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
que los pensadores que se han aferrado al
Se calcula que el 95 % del peso de las
devenir
células
cíclico
no
andaban
muy
corresponde
a
sólo
cuatro
desencaminados, al menos por lo que se
elementos: hidrogeno, oxígeno, carbono y
refiere a la materia que constituye a los
nitrógeno. La totalidad puede completarse
seres vivos.
con la siguiente lista: fósforo, azufre, calcio,
potasio,
magnesio,
Contrariamente a lo que sucede con la
cinc,
energía, la materia es utilizada cíclicamente
molibdeno y cobalto.
en
los
ecosistemas
reabastecida
y
desde
no
el
requiere
exterior.
Esto
carbono, el azufre, el fósforo, etc., circulan
de unos organismos a otros, pasan al aire o
al suelo y vuelven a incorporarse a otros
en
ciclos
que
se
cloro,
sodio,
cobre,
fluor,
yodo,
ser
significa que el agua, el nitrógeno, el
organismos
manganeso,
hierro,
repiten
incesantemente. Es lógico pues, que la
biosfera se considere, por lo que toca a la
materia, como un sistema cerrado.
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Y
a se ha dicho que, contrariamente a
lo que sucede con la energía, la
materia, y más concretamente, los
elementos biogénicos circulan dentro de los
ecosistemas y permanecen en cantidad más
o menos constante.
ELEMENTOS BIOGÉNICOS
D
el centenar de elementos químicos
que
existen
parece
ser
en
la
que
Naturaleza,
sólo
el
20%
resultan esenciales para la vida, de ahí que
hayan recibido el nombre de elementos
biogénicos.
Tales
elementos
suelen
combinarse en una serie de compuestos
que
reciben
el
nombre
genérico
de
nutrimentos. Vale la pena señalar que la
mayor
parte
de
los
libros
y
artículos
editados en castellano sobre el tema hablan
de "nutrientes" por haber realizado una
traducción
apresurada
y
bárbara
del
término inglés "nutriente" (véase fig. 2.5).
158
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
el suelo y en el agua (fósforo, azufre).
LA PÉRDIDA DE MATERIA
A
l
decir
que
los
elementos
permanecen en el ecosistema en
cantidad "mas o menos constante"
nos
referimos
al
hecho
de
que
los
ecosistemas no suelen estar totalmente
aislados. Hay ecosistemas como la selva
tropical que son sumamente "avaros" con la
materia
propia
y
cuentan
con
eficaces
sistemas para recapturar el patrimonio de
detritos y organismos muertos. Pero, en
términos generales, los descomponedores
de un ecosistema devuelven al medio los
elementos
que
los
productores
habían
extraído de él. No es inusual sin embargo,
que una parte de estos elementos sea
arrastrada por los ríos y vaya a parar a los
inmóviles y silenciosos fondos marinos. La
oscuridad
absoluta
de
tales
abismos
imposibilita la existencia de plantas que
reinicien el ciclo.
Con todo, estas pérdidas son compensadas,
en
parte,
por
un
fenómeno
llamado
emergencia, remonta o afloramiento de las
Esta claro, pues, que el término ciclo
biogeoquímico se refiere a la circulación de
los elementos estructurales de los seres
vivos en el suelo, el agua o el aire.
corrientes
y
terminan
en
la
atmósfera
(carbono,
nitrógeno), en tanto que otros lo hacen en
así
como
por
la
explotación de nuevas fuentes geológicas.
Huelga decir que, si no fuera por tales
reabastecimientos,
la
vida
se
iría
extinguiendo poco a poco. Vale la pena
señalar
Existen ciclos biogeoquímicos que se inician
marinas,
que
preocupados,
intromisión
abundan
los
científicos
y aún alarmados,
del
hombre
en
los
por la
ciclos
biogeoquímicos. Preocupados, por ejemplo,
159
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
ante la extensión del empleo de fertilizantes
recordar
ricos en fósforo, pues la solubilidad de este
ecosistema,
elemento determina su fácil arrastre hasta
emplean considerable cantidad de agua
los fondos marinos.
para sus procesos vitales y devuelven una
que
y
los
sobre
organismos
todo
las
del
plantas,
parte importante de ella a la atmósfera por
medio de la transpiración, proceso que sirve
a
CICLO DEL AGUA
E
los
organismos
para
regular
la
temperatura y, en el caso de las plantas,
l agua cubre el 73 % de la superficie
para transportar nutrimentos y alimentos
de la Tierra y se calcula que su
elaborados. Y ya que hemos llegado a este
volumen total es de 1,500 millones
punto, aprovechare la ocasión para hacer
de kilómetros cúbicos. A pesar de tan
un par de elogios del agua que habrán de
descomunales
resultar útiles al lector a medida que
cifras,
existen
zonas
del
plancton donde el líquido vital escasea
avance en el estudio de la Ecología.
angustiosamente.
En primer lugar, no hay que perder de vista
El ciclo consiste en que el agua Se calienta
que el calor específico del agua es muy
y empieza a evaporarse, quedando así en
elevado,
condiciones para ser transportada por el
desempeñen un importante papel como
viento y subir a las capas más altas de la
reguladores de la temperatura. Además, el
atmósfera. Ahí sufre un enfriamiento y se
agua tiene propiedades muy ventajosas
condensa en pequeñas gotas que forman
para ciertos ecosistemas, por ejemplo, que
las nubes. A continuación las gotitas van
el hielo sea mas ligero que el agua líquida.
creciendo hasta que llega el momento en
El fenómeno opuesto se traducirá en que, al
que
de
helarse la superficie de un lago, el hielo se
las
irá
el
aire
retenerlas
pierde
y
se
la
capacidad
precipitan,
según
al
de
ahí
fondo
y
y
que
se
mares
y
acumulará
condiciones meteorológicas, en forma de
inmovilizar
congelar
a
todos
lluvia, granizo o nieve.
organismos acuáticos (véase fig. 2.6).
lagos
hasta
los
Todos sabemos que la lluvia se distribuye
en el planeta de manera muy irregular, lo
cual
obedece
vientos,
a
causas
cordilleras
topografía
de
(y
islas
diversas
en
y
como
general
la
continentes),
corrientes marinas, estaciones del año y
distribución
de
ciertos
ecosistemas.
Respecto a este último punto vale la pena
160
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
mayoría de los organismos lo necesitan
para
respirar.
Hoy
sabemos
que
la
atmósfera primitiva del planeta carecía de
oxigeno y es probable que su abundancia
actual se deba a que ha sido liberado por
las algas marinas a lo largo de cientos de
millones de años.
Veamos
la
ecuación
simplificada
que
muestra el proceso de la fotosíntesis, la
cual, como ya es sabido por el lector,
consiste, además de la formación del ATP,
en la utilización del dióxido de carbono y el
agua para la fijación de carbono en una
molécula
orgánica
y
la
liberación
de
oxígeno:
El caso es que el ciclo del agua se completa
cuando esta vuelve al mar o a los lagos, ya
sea directamente o por medio de ríos o
corrientes subterráneas. Antes de seguir
adelante es preciso señalar que, en su
desenfrenada circulación por el planeta (por
medio de las corrientes marinas, los ríos o
arrastrada
por
los
vientos)
transporta
importantes
el
agua
cantidades
de
nutrimentos y materiales en suspensión.
N
adie ignora que la vida requiere de
no
sólo
la
fotosíntesis,
las
plantas
disocian la molécula de agua para liberar el
oxígeno, en tanto que el oxígeno de la
molécula orgánica proviene del dióxido de
carbono. En el proceso inverso, o sea en la
respiración, el oxígeno actúa como aceptor
de hidrógeno, lo cual se traduce en la
formación de agua.
CICLO DEL OXIGENO
oxígeno
Mediante
porque
este
elemento forma la cuarta parte de
las moléculas orgánicas, sino porque la
El consumo y reabastecimiento de oxígenoen el aire y en el agua depende, pues, de la
respiración (que es común a la inmensa
mayoría
de
los
seres
vivos)
y
de
la
161
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
fotosíntesis (exclusiva de las plantas verdes
tales como el carbón, el gas natural y el
y de ciertas algas y bacterias. Es obvio que
petróleo. Con todo, la actividad del hombre
si la función fotosintética y la respiración
ha determinado la vuelta de importantes
fueran
habría
cantidades de ese carbono que durante
organismos.
tanto tiempo había permanecido separado,
Afortunadamente, el oxígeno producido por
lo cual, según parece, puede ocasionar
una
serios problemas a la biosfera.
igualmente
oportunidad
planta
intensas,
para
otros
durante
el
no
día
(es
decir,
mientras se lleva a cabo la fotosíntesis) es
superior a la que consume durante 24
horas de función respiratoria.
CICLO DEL NITRÓGENO
CICLO DEL CARBONO
E
E
l nitrógeno forma el 78% del aire y
se coloca entre los cuatro elementos
biogénicos
más
importantes.
Las
l dióxido de carbono es un gas
plantas lo incorporan directamente del aire,
imprescindible
vida.
Se
utilizando nitratos o nitritos diversos que
atmósfera
en
extraen del agua o del suelo o, como en el
proporción de 0.03 % y se sabe que el
caso de las leguminosas, gracias a su
mantenimiento de tal proporción esta a
asociación con bacterias nitrificantes que
cargo del mar, que, según ciertos cálculos,
forman nódulos en las raíces.
encuentra
en
para
la
la
contiene 50 veces mas CO2 que el aire. El
CO2 del agua o del aire es absorbido por los
productores
para
incorporado
por
la
fotosíntesis,
luego,
Sea por uno u otro procedimiento, el
y
nitrógeno es absorbido por los productores
los
que lo requieren para la elaboración de
descomponedores. Durante todo el ciclo el
proteínas y ácidos nucleicos, pasando luego
CO2 es devuelto a la atmósfera por la
a
sencilla razón de que todos los participantes
descomponedores y finalmente regresa al
respiran, pero la parte mas intensa de este
medio ambiente.
finalmente
retorno
los
consumidores
degradado
corre
a
cargo
por
de
los
consumidores,
más
tarde
a
los
los
Las plantas que emplean nitratos o nitritos
descomponedores.
dependen
de
bacterias
tales
como
A lo largo de la historia del planeta ha
Rhizobium o Azotobacter, las cuales actúan
habido una acumulación de carbono que no
libremente o forman los nódulos que ya han
ha-sido reincorporado al ciclo. Esto ocurre
sido
en
quimiosintéticas,
la
formación
de
rocas
carbonadas
llamadas calizas o de combustibles fósiles
citados.
También
como
hay
las
del
bacterias
género
Nitrosomonas, "expertas" en transformar el
162
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
amoniaco
en
nitratos
que
quedan
disponibles para ser absorbidos o que,
disueltos
en
agua,
pasan
a
otros
ecosistemas.
Los agricultores suelen hacer "descansar" al
suelo después de cierto número de cultivos.
La ventaja de tan vieja práctica es que se
da oportunidad a las bacterias nitrificantes
para
que
transformen
el
nitrógeno
atmosférico en compuestos nitrogenados
aprovechables por las plantas. No está de
más
mencionar
que
los
rayos
tienen
también la propiedad de formar nitratos,
aunque
en
significativos
realidad
en
el
no
ciclo
del
son
muy
nitrógeno
(véase fig. 2.7).
Acaso se pregunte el lector si llegara el día
en que la acción conjunta de las bacterias
nitrificantes y de los rayos termine por
agotar el nitrógeno atmosférico.
La
respuesta
está
en
las
bacterias
desnitrificantes que viven en pantanos y
fondos carentes de oxígeno libre. Tales
organismos,
representantes
cuyos
mas
pertenecen
conocidos
al
género
Thiobacillus, utilizan los nitratos en su
metabolismo y finalmente restituyen a la
atmósfera el nitrógeno libre.
CICLO DEL FÓSFORO
P
or el sólo echo de participar en la
estructura del ATP y de los ácidos
nucleicos, el fósforo se convierte en
uno de los elementos fundamentales para
163
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
la vida. Este elemento se encuentra en la
conduce a tan importante elemento al
litosfera formando distintos fosfatos que
destierro perpetuo en el fondo de los
resultan sumamente escasos en el suelo y
abismos oceánicos.
en el agua. La erosión ocasiona a veces que
el agua lave y arrastre hacia lagos y
océanos los fosfatos de la-litosfera.
Desafortunadamente,
el
permanece
en
disuelto
fósforo
las
no
aguas
CICLO DEL AZUFRE
E
l azufre se encuentra combinado
con diversos elementos para formar
sulfatos,
sustancias
solubles
en
agua que son absorbidas por las plantas
superficiales sino que se precipita a las
para la síntesis de ciertos aminoácidos y
aguas del fondo que, en cambio, suelen
que después habrán de ser la fuente de
estar saturadas de tan preciado elemento.
abastecimiento para los consumidores.
La precipitación y pérdida del fósforo en el
fondo del mar no resulta absoluta gracias a
un
fenómeno
upwelling
originalmente
que
afloramiento,
se
ha
denominado
traducido
brotación,
como
emergencia
o
remonta de las aguas y que consiste en el
surgimiento
de
las
aguas
profundas
impulsadas por corrientes de aire que se
mueven en forma paralela a la costa. Esta
remonta de aguas produce no sólo una
explosión de vida en los lugares en que
ocurre, sino que también determina el
regreso de una pequeña cantidad de fósforo
a la tierra, lo cual se logra mediante la
explotación del guano que producen las
aves
marinas
y
que
rinde
enormes
beneficios a la agricultura (véase fig. 2.8).
Uno de los problemas que enfrentan los
científicos en relación con la pesca y la
agricultura es la recuperación económica
del fósforo, asunto que parece requerir
soluciones urgentes, habida cuenta que el
Finalmente
hombre
descomponedores
ha
acelerado
el
proceso
que
entran
en
que
acción
los
reducen
los
164
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
compuestos orgánicos y reintegran al suelo
CICLOS ECOLOGICOS
el azufre en forma inorgánica. El azufre que
L
no es incorporado por las plantas resulta
arrastrado, lo mismo que fósforo, hacia el
fondo de lagos y océanos (véase fig. 2.9).
os
seres
vivos
presentan
casi
siempre un ciclo vital que incluye las
etapas
comprendidas
entre
su
nacimiento y su muerte. Pero, como no hay
organismos que vivan aislados, la suma de
los ciclos vitales de cualquier población
depende de una intrincada serie de ciclos
vitales de otras poblaciones, así como de
los ciclos astronómicos más lo que ha dado
en llamarse ciclos biogeoquímicos. A partir
de lo anterior podrá llegarse a definir los
ciclos ecológicos como una sucesión de
cambios progresivos que experimentan las
comunidades de organismos en constante
interacción con el medio. La naturaleza
cíclica de los ecosistemas deriva de dos
hechos
fácilmente
observables:
a)
la
actividad del ecosistema no es constante,
presenta altibajos, y b) los altibajos del
ecosistema guardan una cierta regularidad.
Uno de los fenómenos característicos de los
ecosistemas es el aumento y disminución
,
cíclicos de las poblaciones. Pensemos, por
ejemplo, en una especie de ratón de campo
que aumentara su población hasta llegar al
En la atmósfera también existe azufre, pero
hacinamiento. Con eso bastaría para atraer
en forma de sulfuro de hidrógeno (H2 S) y
a múltiples depredadores y propiciar la
de
Ambas
aparición de enfermedades y la propagación
actividad
de diversos parásitos. Por si todas estas
volcánica, de la industria, así como de
calamidades fueran poca cosa, el aumento
zonas pantanosas ricas en bacterias.
de
dióxido
sustancias
de
azufre
provienen
de
(SO2).
la
la
población
habría
acarreado
una
escasez de alimentos e incluso una falta de
cobijo
que
podría
traducirse
en
una
165
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
vulnerabilidad extrema. Todos los factores
citados terminan por lograr un abatimiento
de la población que, al llegar a su nivel más
bajo, empezará un nuevo ciclo.
CICLOS ASTRONÓMICOS
L
os ciclos astronómicos que incumben
al ecólogo son consecuencia de las
posiciones de la Tierra y de su
satélite respecto al Sol. Tales posiciones
determinan
la
noche
y
el
día,
las
estaciones, los meses lunares, etc.
El hecho de que la orbita que describe la
Tierra alrededor del Sol sea elíptica, aunado
al
movimiento
de
rotación
de
aquella,
ocasiona cambios constantes en la duración
e intensidad de la luz; tales cambios se
manifiestan a lo largo de los días y de las
estaciones. Además, la superficie de la
Tierra
no
recibe
la
radiación
solar
de
manera homogénea, sino que esta decrece
del Ecuador a los polos. Las causas de tal
fenómeno
son
incidencia
de
tres:
la
a)
el
ángulo
radiación,
b)
de
las
dimensiones del área en que se disemina la
radiación (que es mayor en los polos que en
el Ecuador) y c) la densidad de las capas
atmosféricas
que
debe
radiación (véase fig. 2.10).
atravesar
la
CICLOS VITALES
L
os
ciclos
astronómicos,
bioquímicos
y
ciertos
los
ciclos
factores
fortuitos determinan de muy diversas
maneras los ciclos vitales. Dicho de otra
manera, las alteraciones cíclicas del mundo
exterior ocasionan una serie de ajustes
internos en los organismos. No es difícil
detectar infinidad de comportamientos que
obedecen a las variaciones diarias o anuales
de agua, luz, temperatura, nutrimentos, etc.
166
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
RITMOS CIRCADIANOS
E
xisten
muchos
planctónicos
distintas
que
organismos
se
profundidades
sitúan
a
según
la
intensidad de la luz, la temperatura, la
salinidad, etc., factores que suelen fluctuar
de acuerdo con la hora del día.
Como estas variaciones se efectúan con
toda regularidad se les ha de nominado
ritmos circadianos (circadiano = circulo de
un día). Otros ejemplos de ritmo circadiano
son los períodos de sueño y vigilia en los
animales, el movimiento de los girasoles,
etc.
La conducta animal está determinada en
gran
medida
por
la
necesidad
de
alimentación. Ésta se ajusta, a su vez, al
ciclo
luz-oscuridad.
Existen
numerosos
zoológicos en donde, para poder mostrar a
los animales de vida nocturna, se les ha
sometido a un cambio de horario simulando
que la noche es día y viceversa (véase fig.
2.11).
Plantas y animales tenemos una asombrosa
capacidad para medir el tiempo, de ahí que
con
frecuencia
biológicos.
persona
se
Cuando,
viaja
de
hable
por
México
de
relojes
ejemplo,
a
Madrid,
una
se
encuentra con un día que dura seis horas
más de lo normal, lo cual se traduce en una
serie de trastornos fisiológicos que revelan
que el reloj biológico del viajero actúa en
desacuerdo con el nuevo horario (véase fig.
2.12).
167
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
un solo ,organismo puede tener múltiples
ciclos.
CICLOS INFRADIANOS
A
los ciclos que duran mas de un día
se
les
infradianos.
llama,
en
general,
Existen
ciclos
mensuales como, por ejemplo, el ciclo
menstrual de la mujer y de ciertos primates
(véase
fig.
2.13).
Hay
también
ciclos
anuales que son mucho más notables en
zonas frías y templadas. Por ejemplo, un
bosque caducifolio presenta aspectos muy
distintos sen sea verano o invierno.
Figura 2.12.
Afortunadamente, los relojes biológicos no
se
empecinan
en
mantener
los
ritmos
originales y, al cabo de unos días, el viajero
del ejemplo puede desarrollar una vida tan
normal como la del más sedentario de los
madrileños. En la Naturaleza hay ocasiones
en
que
acuerdo
los
ciclos
con
el
vitales
hábitat
cambian
o
con
de
las-
circunstancias. Existen ciertos escarabajos
que hacen vida nocturna cuando viven en el
bosque y diurna si se mudan a campo
abierto. También se conoce el caso de
insectos que cambian sus hábitos según
vivan solos o en grupo. Resulta pues, que
168
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
El fenómeno suele presentarse en un ciclo
anual que permite al insecto resistir la
época fría, y ha sido aprovechado por el
hombre para la guerra biológica. Para ello
ha ideado la terminación artificial de la
diapausa,
con
lo
cual
el
desventurado
insecto sale de su cobijo, se encuentra con
un medio desfavorable y muere. He aquí un
ejemplo de la enorme importancia que para
el hombre tiene el conocimiento de los
ciclos vitales.
RELACIONES
ENTRE
CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS
L
os diversos ciclos de nutrimentos
entran
en
dentro
del
estrecha
interacción
ecosistema.
Como
ejemplo basta citar que es la formación de
ciertos compuestos como el fosfato férrico,
el fósforo pasa de un estado insoluble a
otro soluble, con lo cual queda a disposición
de los organismos del ecosistema.
Hay variaciones estacionales en duración e
intensidad
de
la
fenómenos
como
luz
la
que
determinan
periodicidad
en
la
reproducción.
Otro ejemplo importante es la interacción
entre el ciclo del azufre y el del oxígeno.
Resulta
que
las
bacterias
fotosintéticas
anaeróbicas que viven en pantanos y zonas
lodosas liberan el oxígeno que había sido
apresado en forma de sulfatos. Si no fuera
La diapausa es una etapa del desarrollo de
por la acción de tales bacterias, estas
los
sustancias se amontonarían hasta provocar
insectos
que
se
manifiesta
generalmente como una interrupción casi
un desequilibrio en el oxígeno atmosférico.
absoluta de actividades vitales en cualquier
etapa de la vida de estos animales, pero
con más frecuencia en el período larvario.
169
ENERGIA Y MATERIA____________________________________________
RELACIÓN
ENTRE
CICLOS
DE
La selva tropical es otro ejemplo adecuado
MATERIA Y FLUJO DE ENERGÍA
P
Tierra.
porque ciertos nutrimentos como el calcio,
arece ser que la fotosíntesis logra
transformar tan sólo el 1% de la
energía
¿Qué
radiante
ocurre
que
llega
entonces?
¿A
a
la
qué
el fósforo y el potasio son retenidos con
"avaricia" por los árboles y el suelo se
empobrece considerablemente, de ahí que
los
cultivos
realizados
después
de
desmontar resulten poco productivos (es
obedece un desperdicio tan grande?
decir que no sean aptos para almacenar
No cabe duda de que los ciclos ecológicos y
biogeoquímicos
ejercen
entre
sí
regulaciones biológicas y fisicoquímicas que
actúan unas sobre las otras en una trama
energía) y tengan que ser abandonados al
poco
tiempo.
Además,
el
desmonte
ocasiona la filtración de los nutrimentos y
su arrastre hasta el mar. Pero esto no
ocurre en condiciones naturales porque,
altamente complicada.
afortunadamente, la selva cuenta con un
Los nutrimentos son factores limitantes
para el desarrollo de los ecosistemas. Por
ejemplo, el fósforo forma parte del ATP y de
los ácidos nucleicos. Sin fósforo disponible
sistema
formado
subterráneos
que
por
raíces
recuperan
y
hongos
todos
los
nutrimentos reintegrados al suelo por la
apresurada acción de los descomponedores.
el ecosistema no puede prosperar. Existen
muchos organismos que participan en la
regulación de los nutrimentos y la energía.
Un caso harto conocido es el de las aves
que extraen peces del agua. El fósforo
arrastrado, por los ríos llega al mar y se
sedimenta. Luego vuelve a la superficie
gracias a la emergencia o remonta de las
corrientes
y
es
incorporado
por
los
productores primarios (fitoplancton). Acto
seguido entra en acción los consumidores
primarios (zooplancton), los consumidores
secundarios (peces) y finalmente las aves
pescadoras que restituyen el fósforo a la
tierra por medio del guano.
170
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
POBLACIONES Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA
que dos poblaciones de una misma especie
H
ay ocasiones en que el ecólogo
tiene
necesidad
conocimientos
de
obtener
detallados
acerca
se fusionen ni tampoco para que una
población se divida en dos.
de ciertos organismos. Tales actividades se
han enmarcado dentro del campo de la
Los
autoecología, parte de la Ecología que
interactúan entre sí, con otras poblaciones,
puede definirse como el estudio de las
y en general, con el entorno físico. Es obvio
relaciones
que tal interacción es más intensa en
recíprocas
de
las
especies
individuos
de
gregarias
cualquier
o
población
individuales con su entorno, es decir, con el
especies
sociales
(abejas,
resto de los organismos y el medio.
elefantes, termitas) que en las que tienen
hábitos solitarios (osos, jaguares).
CRECIMIENTO POBLACIONAL
POBLACION
L
a
población
se
define
como
un
conjunto de organismos de la misma
especie que ocupan un área más o
menos
definida,
que
comparten
S
e da el nombre de crecimiento
poblacional,
al
aumento
disminución
del
número
o
de
individuos que constituyen una población.
En términos teóricos, el crecimiento de una
determinado tipo de alimento y que, si se
población puede ser asombroso.
reproducen
Darwin dice en su Origen de las especies,
sexualmente,
realizan
un
intercambio de genes.
Carlos
que:
El elefante es considerado como el animal
que se reproduce más despacio entre todos
Aunque ya se ha dicho que cada especie
los conocidos, y me he tornado el trabajo
suele
de calcular la progresión mínima probable
tener
distribuidas
una
cada
o
una
más
en
poblaciones
una
área
determinada, todo parece indicar que no
de su aumento natural; si admitimos que
empieza a criar a los treinta años, y que
continúa
existe ningún impedimento insalvable para
criando
hasta
los
noventa,
produciendo en este intervalo seis hijos, y
171
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
que sobrevive hasta los cien años: y siendo
Es lógico suponer que, a medida que crece
así, después de un período de 740 a 750
una población, aumenta la competencia
años habría aproximadamente diecinueve
entre los individuos que la integran por la
millones de elefantes vivos descendientes
sencilla razón de que los alimentos y
de la primera pareja (véase fig. 3.1).
nutrimentos son limitados. Esto determina
que las gráficas elaboradas para registrar el
crecimiento de poblaciones (número de
individuos en función del tiempo) tengan
forma de sigmoide (véase fig. 3.2).
Sin embargo, en la realidad o, mejor dicho,
en condiciones naturales, existen múltiples
trabas que actúan como factores limitantes
y
determinan
mantengan
que
estables,
las
poblaciones
sobre
todo
si
se
se
consideran largos períodos de tiempo y si
se trata de poblaciones cerradas, es decir,
aquellas
entrantes
que
carecen
(inmigración)
(emigración).
de
individuos
y
salientes
DENSIDAD DE POBLACION
L
a densidad de población esta dada
por el número de individuos que la
constituyen en relación con alguna
unidad de espacio; por ejemplo, tres leones
por kilómetro cuadrado.
172
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
Cuando una población no está regulada
eficazmente
por
la
serie
de
externos
correspondientes,
reproducción, la protección, etcétera.
factores
puede
HOMEOSTASIS DE LAS
transformarse en plaga.
POBLACIONES
Tal ocurre cuando se presenta la langosta o
la marabunta. Sin embargo, por lo común
existe un equilibrio de las poblaciones
naturales, en el cual juegan un papel
decisivo
los
densidad
de
depredadores.
población,
mortalidad
A
mayor
mayor
ocasionada
será
de
los
fenómenos
más
asombrosos del ecosistema es lo
que
ha
homeostasis
dado
de
en
las
llamarse
poblaciones.
Originalmente acuñado por fisiólogos, el
término
homeostasis
se
refiere
a
la
los
conservación de innumerables factores que
depredadores. Asimismo, estos mantienen
constituyen lo que se conoce como el medio
su población gracias a que, al volverse
interno de los organismos. Mantener la
escasa
temperatura de nuestro cuerpo (37° C) en
una
de
las
por
la
U
no
especies
que
les
alimenta, lo común es que recurran a otras
cualquier
especies, con lo cual dan tiempo a que
homeostasis.
aquella se reponga y, a la larga, a una
conservación de una cierta cantidad de
oscilación
glucosa en la sangre o de una cierta presión
alternada
de
las
poblaciones
clima
Lo
es
un
mismo
fenómeno
ocurre
de
con
la
alimenticias. De ahí que mientras mayor
dentro
sea la diversidad, más presas alternativas
homeostasis se refiere al hecho de que las
tendrán los consumidores y más estable
poblaciones tienden a autorregularse, a
será
el
permanecer más o menos constantes, pero
contrario, las cadenas de alimentación son
a condición de que el ecosistema en que
lineales
viven esté en equilibrio. Entre las formas
el
ecosistema.
o
simples,
extremadamente
Cuando,
el
por
sistema
inestable.
A
resulta
pesar
de
de las células. En
Ecología,
la
más eficaces y temibles de romper el
haberse empleado otros términos, ya se ha
equilibrio
dicho que las diferentes poblaciones que
introducción irracional de nuevas especies.
habitan en un ecosistema se relacionan
El
recíprocamente. Pero hasta donde llega la
ocurrido
importancia
La
desventurada idea de que lo que ese país
insignificantes
necesitaba eran conejos. A los ejemplares
poblaciones
seleccionados les sentó de maravilla el
respuesta
de
es
excepciones,
autosuficientes
tales
que,
no
relaciones?
salvo
existen
en
obligado
se
Australia.
se
cuenta
refiere
Alguien
a
la
algo
tuvo
la
clima del lugar y no tardaron en entregarse
dependen de otras que les proporcionan los
con singular dedicación a uno de sus más
medios
caros pasatiempos: la reproducción. Al poco
la
todas
ejemplo
ecosistema
ellas
para
porque
del
alimentación,
la
173
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
tiempo
resulto
enemigos
que,
naturales
como
que
no
había
regularan
la
población de tales roedores, ésta aumentó
irrefrenablemente y los asombrados colonos
presenciaron auténticas devastaciones en la
vegetación
de
los
campos,
lo
cual,
RELACIONES ENTRE POBLACIONES
A
l
hablar
medio
ambiente
(capítulo 1) se ha hecho referencia
a tres modalidades distintas de
relación entre los organismos: 1o. Ayuda y
indirectarnente, ocasionó daños tremendos
protección,
2o.
en otras poblaciones animales.
depredador
y
competencia
COMUNIDAD
del
Relaciones
3o.
entre
presa-
Relaciones
una
o
de
varias
poblaciones. Ahora trataremos de enfocar el
problema desde otro punto de vista.
L
a comunidad suele definirse como
una
entidad
formada
por
varias
A
pesar
de
la insistencia
en
que
las
poblaciones agrupadas en un área
relaciones entre los organismos y el medio
determinada. Y a pesar de que el concepto
son de índole recíproca, valdría la pena
de comunidad es esencial en el trabajo del
señalar que los distintos organismos de una
ecólogo,
comunidad cualquiera se relacionan de muy
abundan
los
autores
que
consideran que tal definición es un mero
diversas
maneras.
artificio porque no es raro que en la
relaciones establecidas con regularidad que
Naturaleza las diferentes poblaciones de un
pueden
área aparezcan también en áreas vecinas.
recíprocas.
Por ejemplo, un bosque es una comunidad
fortuitas y, a pesar de las apariencias,
que incluye diversas especies de plantas,
pueden tener enorme importancia.
dividirse
Existen,
en
También
en
efecto,
unidireccionales
las
hay
que
y
son
animales y organismos inferiores que con
frecuencia
aparecen,
digamos,
en
una
Imagina que estas en medio de una vasta
llanura africana. El Sol es tan intenso que
pradera vecina.
te resta energías para caminar y te hace
Por otra parte, las zonas de transición o
perder mucha agua. En eso descubres un
límites de un ecosistema (denominadas
elefante inmóvil y lo pones a su lado para
ecotono) no suelen tener la nitidez que
aprovechar la sombra. La relación que has
pudiera
establecido
suponerse
al
topar
con
una
con
paquidermo
unidireccional.
todo, los biólogos no han perdido de vista la
benefactor decide echarse a correr y te
importancia
tan
expone nuevamente al achicharramiento
imprecisas entidades y ha sido creada una
del Astro Rey. Haces varios intentos de
disciplina que se ocupa de las relaciones
recuperar la sombra pero el animal insiste
entre comunidades: la sinecología.
en moverse de un lado a otro. Entonces
conocimiento
de
he
aquí
que
es
descripción teórica de tales zonas. Con
del
Pero
el
tu
174
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
tienes una chispa de inspiración excepcional
y descubres que rascándole la barriga la
bestia se queda quieta y pone los ojos en
blanco (véase fig. 3.3). En ese momento
has iniciado una relación recíproca con tu
compañero de aventura. Como ya sientes
cansado el brazo, piensas que, con suerte,
los nubarrones que han aparecido a lo lejos
pronto cubrirán el cielo y podrás reanudar
la marcha sin preocuparte más por buscar
sombra. En eso estas cuando se escucha un
trueno espantoso. El paquidermo da una
marometa
y
huye
despavorido.
Desafortunadamente no has tenido tiempo
de quitarte. Las dos o tres toneladas que
pesa el elefante lo han dejado literalmente
apachurrado. Ya no estas para saberlo,
pero has incurrido en una relación fortuita.
Pero
dejemos
fantásticos
y
por
ahora
examinemos
los
ejemplos
algunos
que
corresponden a la vida real.
175
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
RELACIONES RECIPROCAS
E
s evidente que todas las poblaciones
están
sujetas
a
una
o
más
modalidades de relación recíproca,
siendo las más frecuentes: depredación,
mutualismo,
esclavitud,
usurpación
y
parasitismo.
DEPREDACIÓN
L
a mayoría de los depredadores son
animales de vida libre que se dedican
a la nada amigable ocupación de
devorar
total
o
parcialmente
a
otros
organismos. Cuando el sujeto devorado es
una
planta,
primario,
el
además
animal
de
consumidor
resulta
ser
un
depredador herbívoro. En cambio, si el
depredador vive de los animales que caza,
se dice que es carnívoro (véase fig. 3.4).
Existen también unos cuantos casos de
plantas
que,
por
estar
provistas
de
mecanismos que les permiten atrapar y
digerir a ciertos animales pequeños, han
sido llamadas carnívoras.
Aunque
la
depredación
determina
el
aniquilamiento o mutilación de la presa,
ésta suele recibir, en tanto forma parte de
una población, un beneficio indirecto. La
clave de tal paradoja está en que la muerte
de algunos individuos resulta favorable para
que la población a la que pertenecen no
resulte
víctima
inconvenientes
de
que
los
múltiples
acarrea
la
superpoblación. Asimismo, la desaparición
de
los
individuos
peor
dotados
resulta
beneficiosa desde el punto de vista de la
evolución de la especie.
176
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
MUTUALISMO
Y
a se ha hablado de la relación de
ESCLAVITUD
mutuos beneficios entre leguminosas
E
(trébol, alfalfa, haba) y bacterias
nitrificantes (Rhizobium, Azotobacter). Las
bacterias
penetran
por
los
pelos
l caso más sonado en la literatura
entomológica es el de las hormigas
del
genero
Polyergus,
avezadas
absorbentes y forman engrosamientos o
secuestradoras de larvas y pupas de sus
nudosidades
producen
"primas" del genero Formica. Cuando estas
sales nitrogenadas que son indispensables
llegan a adultas, tienen que mantener a sus
para
captoras y construirles el nido.
que
desde
la
las
planta
cuales
sintetice
sustancias
proteínicas. A cambio, ésta ofrece azúcares
que las bacterias requieren como fuente de
Igualmente
energía
Un
hormigas que se apoderan de "rebaños" de
ejemplo que el autor no puede menos que
pulgones, cuyos azucarados excrementos
calificar
resultan exquisitos manjares para aquellas.
para
sus
como
simbiosis
entre
funciones
inquietante
una
vitales.
es
el
mariposa
de
la
famoso
es
el
caso
de
las
llarnada
Pronuba yuccasella y ciertas plantas del
USURPACIÓN
género Yucca. Las flores de estas plantas
D
cuentan con ovarios tan herméticamente
cerrados que no podrían ser fecundados si
no fuera porque la Pronuba perfora la pared
e todos conocido es el caso de
ciertas aves que ponen sus huevos
en nidos ajenos para aprovechar el
y deposita entre los óvulos una pelotita de
calor
polen que ha obtenido previamente de las
abnegadas. Pero existen casos, como el del
anteras. Lo inquietante del asunto esta en
genero
que tal maniobra parece obedecer a la
imaginable porque no sólo aprovechan el
necesidad que tiene la mariposa de desovar
nido y los cuidados, sino que llegan al
en el interior de mismo óvulo que ha
extremo
polinizado
puedan
polluelos y acaparar para si todo el alimento
alimentarse de él mientras completan su
que llevan los padres adoptivos (véase fig.
desarrollo. Afortunadamente para ambas
3.5).
especies,
para
las
que
voraces
sus
crías
larvas
de
especies
Molothrus,
de
mas
que
expulsar
pacientes
sobrepasan
a
los
y
lo
legítimos
respetan
suficientes semillas para que las yucas se
reproduzcan a su ritmo normal.
177
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
(Entamoeba histolytica), las tenias, el bacito
de Koch, las triquinas, etc. (Véase fig. 3.6.)
PARASITISMO
L
o que distingue a esta modalidad es
Existen organismos parásitos que tienen
que el parásito vive a expensas del
que recurrir a uno o más intermediarios
huésped causándole daño, y que se
para poder abordar a sus huéspedes con
aloja encima (ectoparásito) o en el interior
regularidad. Tal es el caso del protozoario
(endoparásito) de su cuerpo. Acaso lo más
causante del paludismo, el cual pasa una
útil para no confundir al depredador con el
parte de su vida dentro de los mosquitos
parásito
del género Anopheles y la otra en la sangre
sea
la
talla.
Mientras
que
el
depredador suele ser mayor que su presa, el
de
parásito,
huésped,
interesa no sólo conocer a sus parásitos y a
resulta un ente diminuto. Piojos, ladillas,
los de las plantas y animales que utiliza,
pulgas,
son
sino también a los parásitos y depredadores
conocidos.
de sus competidores y enemigos. La clave
algunos
de dicho interés está en que, a la postre,
endoparásitos tales como ciertas amibas
esos parásitos y depredadores resultan
comparado
garrapatas
ectoparásitos
Igualmente
con
y
su
corucos
ampliamente
famosos
son
la
especie
humana.
Al
hombre
le
178
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
aliados valiosísimos para el control biológico
sino
de plagas.
alimenticios (véase fig. 3.7).
también
protección
y
residuos
No esta de más señalar que, tratándose de
control biológico de plagas, a los biólogos
les ha salido el tiro por la culata en más de
una
ocasión.
De
ahí
que
resulte
especialmente importante realizar estudios
concienzudos del medio donde se piensa
introducir alguna especie nueva.
RELACIONES UNIDIRECCIONALES
C
uando dos especies se relacionan
dé manera que sólo una de ellas
recibe algún beneficio, se trata de
un caso de comensalismo. El individuo
indiferente o no afectado se llama huésped;
el beneficiado, que recibe el nombre de
comensal,
puede
depender
total
o
parcialmente del huésped. En el primer
caso,
los
procesos
evolutivos
pueden
desembocar en relaciones simbióticas o de
parasitismo.
Una de las muestras más conocidas de
comensalismo es la de las plantas epifitas,
como el heno y ciertas orquídeas, que
ESTRATIFICACION ECOLOGICA
L
os distintos organismos de cualquier
comunidad no se distribuyen al azar,
sino de acuerdo con sus afinidades,
en uno o más espacios determinados.
crecen encima de diversas especies de
árboles.
En su tenaz intento de conocer a las
comunidades, los biólogos han optado por
Tratándose de animales, el ejemplo clásico
facilitar su labor trazando una serie de
es el del pez rémora que se adhiere a la
divisiones horizontales (que en ocasiones
superficie ventral del cuerpo del tiburón y
son reemplazadas por círculos concéntricos)
recibe de éste no sólo transporte gratuito,
que
corresponden
a
subcomunidades
llamadas capas o estratos. Huelga decir que
179
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
los límites de tales capas o estratos no
organismos de un estrato permanecen en él
están nítidamente definidos, pero el recurso
continuamente, pero hay también un grupo
resulta útil para desenmarañar la estructura
considerable
de las comunidades. La representación de
incursiones en las capas adyacentes. Lo
las
ocupan
dicho resulta especialmente notable en el
constituye lo que se conoce como perfil del
medio acuático, de ahí que él, estudio de la
ecosistema (véase fig. 3.8).
estructura de las comunidades marinas o
capas
o
estratos
que
nos
de
individuos
que
hacen
lacustres resulte singularmente complicado.
Con todo, es evidente que la estratificación
de las comunidades requiere un incremento
en la diversidad, lo cual, como ha quedado
dicho, supone una mayor estabilidad para
el ecosistema.
Los ecosistemas mas estratificados son las
selvas tropicales y acaso sean ellas el mejor
ejemplo para resaltar el hecho de que cada
estrato tiene una serie de características
peculiares: cierto tipo de alimentos, cierta
intensidad luminosa, cierta temperatura,
etc.
DINAMICA DE LA COMUNIDAD
EI
hecho
de
que
los
organismos
que
constituyen a cada estrato de la comunidad
tengan una serie de afinidades y nexos
especiales no significa que mantengan un
aislamiento riguroso. Es claro que, por
ejemplo, la capa subterránea de un bosque
tiene múltiples relaciones con la capa del
suelo o con la que corresponde a las
hierbas o a los arbustos. Por otra parte
tenemos
que,
por
regla
general,
los
L
a
simple
contemplación
de
una
plácida laguna o de un silencioso
bosque puede dar al principiante la
sensación de inmovilidad casi absoluta. Sin
embargo, a estas alturas del texto, el lector
tiene ya sobrada información para saber
que,
tras
las
engañosas
apariencias,
cualquier ecosistema está sujeto a una
dinámica múltiple y a menudo vertiginosa:
el
flujo
de
la
energía,
los
ciclos
biogeoquímicos y la homeostasis. Por si
180
POBLACION Y COMUNIDADES
AUTOECOLOGIA________________________________________________
todo esto fuera poca cosa, cabría añadir las
sucesiones; estas representan una dinámica
que, respecto a una apreciación humana del
tiempo, las mas de las veces puede parecer
lenta, pero que a escala geológica resulta
muy acelerada.
181
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUÁTICOS
LOS MARES
E
este
atmósfera. Con todo, las variaciones de
los
temperatura son mucho menos drásticas en
a
el mar que en la tierra. Cuan equivocado
varios motivos. En principio hay que señalar
estaba el astrónomo griego Tolomeo (siglo
el hecho universalmente aceptado de que la
II d. C.) al predecir que el hombre no
vida se origino en el mar.
podría llegar al Ecuador porque en esas
l
hecho
de
capítulo
que
iniciemos
hablando
ecosistemas
marinos
de
obedece
latitudes los rayos del Sol harían hervir las
aguas y quemarían los barcos.
Además, debido a que cubren el 70% de la
superficie del planeta, los mares resultan
Finalmente, es menester subrayar que la
ecosistemas gigantescos que en extensión
diversificación
de
no tienen rival y que sin duda jugarán un
resulta
extraordinaria
papel
estabilidad del ecosistema en que habitan.
decisivo
en
el
futuro
de
la
tan
las
especies
marinas
como
la
humanidad. Se calcula que el espacio para
la vida es trescientas veces mayor en el
Durante muchos años se pensó que el 75%
mar que en la tierra. El hecho de que el
del
mar este poblado a todo lo largo, ancho y
correspondía a la actividad fotosintética del
profundo se traduce en que haya sido
fitoplancton.
nombrado el más “denso” (no en el sentido
recientes hacen suponer que la proporción
físico
era exagerada y que en realidad no llega
sino
en
el
biológico)
de
los
oxígeno
liberado
Sin
ecosistemas.
más que al 20 o 25 %.
Una de las gracias más señaladas del mar
SALINIDAD
consiste en la influencia que tiene sobre el
A
clima, lo que le ha valido gran fama como
termorregulador. En efecto, el mar absorbe
importantes cantidades de energía radiante
en
la
embargo,
atmósfera
estudios
caso lo más sobresaliente del agua
marina sea la gran cantidad de
sales minerales y gases que tiene
del Sol no sólo directamente, sino también
disueltos. Todos sabemos que la sal de
mediante
mesa (cloruro de sodio) se produce en las
reflejos
del
cielo.
Asimismo,
constantemente el mar irradia calor a la
salinas,
lugares
donde
se
extrae
esta
182
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
sustancia mediante la evaporación del agua
LA CUENCA OCEÁNICA
del mar. Y es que más del 80% del
T
contenido mineral de esa agua corresponde
al cloro y al sodio; el resto esta integrado
por
elementos
tales
como
magnesio,
odos los continentes están rodeados
por una zona poco profunda que se
denomina plataforma continental y
azufre, potasio, bromo, hierro, calcio, etc.
que
La cantidad total de sustancias sólidas
profundidad. A continuación se localiza una
(constituidas
zona
por
tales
elementos)
que
llega
hasta
más
200
profunda,
contiene un kilogramo de agua de mar es lo
continental,
que
que conocemos con el nombre de salinidad.
desde
hasta
200
los
llamada
abarca
2
metros
de
talud
profundidades
000
metros.
A
profundidades mayores se localiza la llanura
abisal (que no siempre es llana) y abarca
Una particularidad interesante del agua que
de los 2 000 a los 6 000 metros habiendo
nos ocupa es que las proporciones relativas
ocasiones en que alcanza los 11 000 metros
de
(véase fig. 4.2.)
iones
y
cationes
disueltos
son
constantes, de modo que los oceanógrafos
pueden determinar la cantidad de cada una
de las sustancias disueltas mediante la
determinación
del
contenido
de
cloro
(clorinidad). Asimismo, con base en este
dato es posible averiguar la densidad del
agua o viceversa (véase fig. 4.1.)
La evaporación determina que la salinidad
mas
elevada
corresponda
en
términos
generales a los mares tropicales (3.8 %).
Sin embargo, hay lugares como el Mar Rojo
y el Mar Muerto que, por estar casi aislados
de los grandes océanos, llegan a rebasar el
4 %. Los mares fríos, en cambio, suelen
tener una salinidad de 3.3 %.
LAS AGUAS
183
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
L
as
aguas
correspondientes
plataforma
continental
a
han
la
sido
bautizadas con el nombre de región
nerítica. En ella las marcas juegan un papel
muy importante y las olas producen una
agitación
intensa
que
determina
la
disponibilidad de abundantes nutrimentos
y, por ende, una productividad muy alta.
Cualquiera que haya estado en el mar,
habrá notado que las aguas de la zona
nerítica tienen poca transparencia, lo cual
se debe también a la agitación. Más allá de
la zona nerítica, empieza la región oceánica
que,
por
estar
sometida
a.
corrientes
menos intensas, resulta más transparente,
tiene pocos nutrimentos disponibles y su
productividad es baja.
Si se toma en cuenta la penetración de la
luz
solar,
las
aguas
marinas
pueden
dividirse en una zona iluminada (zona
Sol penetra en el mar hasta profundidades
que varían entre los 80 y los 200 metros.
fótica) y en una oscura (zona afótica). La
diferencia se debe al hecho de que la luz
del
Es obvio que los organismos productores se
hallan confinados a la zona fótica y no es
difícil imaginar que los pobladores de la
zona
afótica
dependen
de
la
materia
orgánica que les “llueve” por la fuerza de
gravedad.
HABITAT
N
o podríamos continuar sin hablar
de una clasificación que divide al
mar en tres zonas o hábitat.
184
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
Zona litoral. Abarca desde la costa hasta el
borde de la plataforma continental.
Plancton. Suele definirse como el conjunto
de
Zona
bentónica.
marino
de
las
Corresponde
al
profundidades
suelo
(talud
continental y zona abisal).
seres
vivos,
animales
o
vegetales,
adultos o larvarios, que flotan o están
suspendidos
pasivamente
en
las
aguas
dulces, salobres o marinas, y que, por estar
provistos de escasos medios de locomoción,
Zona pelágica. Incluye a toda la masa de
no pueden contrarrestar el movimiento de
agua que se sitúa por encima de la zona
las corrientes débiles. En la figura 4.3
bentónica.
aparecen algunos organismos planctónicos
vegetales
ORGANISMOS
C
que
reciben
el
nombre
de
fitoplancton; en la figura 4.4 predominan,
en cambio, representantes del zooplancton.
omo regla general puede decirse
Los animales más frecuentes en el plancton
que
son
los
mares
tropicales
están
protozoarios
de
varias
especies,
más
diversos invertebrados, más infinidad de
diversificados que los fríos, lo cual equivale
huevos y larvas de moluscos, crustáceos,
a afirmar que en estos viven cantidades
peces, etc. Este dato nos revela el hecho de
asombrosas de individuos pertenecientes a
que muchos organismos pasan sólo una
unas
tracción de su vida formando parte del
menos
cuantas
principalmente
señalado
poblados
especies.
La
determina
parece
ser
y
la
causa
el
que
fenómeno
carencia
plancton.
de
nutrimentos en las aguas cercanas a los
trópicos. Considerados en forma global, los
vegetales acuáticos son muy escasos en
cuanto a diversidad de especies. En cambio,
la fauna marina es mucho más rica aunque
no tanto como la correspondiente a la
tierra.
Todos los grupos de organismos conocidos
tienen representantes marinos. Los insectos
podrían ser la excepción absoluta a esta
regla si no fuera por una especie del género
Halobates. Los organismos del mar pueden
clasificarse según su estilo de vida, en tres
grandes grupos.
185
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
pelágica y litoral. Son más abundantes
cerca
de
los
fondos
no
demasiado
profundos que en las aguas intermedias.
Los representantes más numerosos son
crustáceos
cefalópodos
cartilaginosos
(camarones,-langostinos),
(pulpos,
calamares),
(tiburones,
rayas),
peces
peces
óseos (atún, bacalao), reptiles (tortugas,
serpientes), aves (pingüinos) y mamíferos
(ballenas, delfines) (véase fig. 4.5).
Bentos. Organismos que se arrastran o
que viven fijos en el fondo del mar o en sus
Necton.
Está
animales
orillas. Como ejemplo pueden citarse: algas
nadadores de talla considerable, que se
fijas, esponjas, corales, erizos, anélidos,
desplazan
ostras, almejas, caracoles, nautilos, etc.
a
integrado
voluntad,
por
por
las
zonas
186
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
BIOMA LITORAL
Si revisamos en sentido inverso las cadenas
L
os
organismos
los
de alimentación de la región pelágica,
bien
encontraremos que los consumidores de
resulta
gran tamaño (moluscos cefalópodos, peces,
imposible encontrarlos en tierra o en la
cetáceos) están precedidos por otros más
zona oceánica, sino que ni siquiera se
pequeños, y estos por
repiten
zooplancton
litorales
se
adaptados
en
habitan
encuentran
que
los
característicos
que
no
distintos
de
la
tan
sólo
ecosistemas
zona
que
organismos del
resultan
relativamente
litoral.
escasos porque dependen de una población
Quienquiera que haya observado la costa se
no muy densa de fitoplancton. Tal escasez
habrá dado cuenta de que, en efecto, no
está
habitan las mismas especies en una playa
nutrimentos en las aguas.
determinada
por
la
pobreza
de
arenosa que en una ribera rocosa, en la
desembocadura de un río (estuario) o en un
Ya se ha hecho hincapié en la importancia
fondo fangoso.
que tiene la luz para los organismos de mar
abierto. Con todo, vale la pena insistir en
que toda la productividad de la región
BIOMAS DE MAR ABIERTO
pelágica depende de la zona fótica y, más
D
concretamente, del fitoplancton suspendido
entro de su relativa simplicidad, la
en
zona oceánica presenta una serie
atmosférica y de las aguas, así como la
de variantes de acuerdo con las
turbiedad de las mismas, y los organismos
condiciones físicas y los nutrimentos. Ya se
que en ellas habitan, son factores que
ha señalado que en el mar la zona nerítica
determinan la profundidad de la zona fótica.
es la más poblada porque las olas y las
Más abajo de ella, las plantas desaparecen
mareas no permiten la sedimentación de los
y
nutrimentos. Sin embargo en mar abierto
sumamente difíciles. Las criaturas de las
existen zonas donde ocurre el afloramiento
profundidades se aplican con tesón a la
o emergencia de las aguas (up welling),
tarea de tragarse al prójimo o a la de
que,
dicho,
atrapar los cadáveres y restos orgánicos
que
que se precipitan hacia el fondo. Ante
normalmente se precipitan a los fondos
nuestros ojos, las tales criaturas son tan
marinos. Resultado de tal emergencia es un
antiestéticas que, puestas a competir en un
cuantioso aumento de la productividad, que
concurso de feos, dejarían muy atrás a las
culmina
biomasas
alimañas más amenazadoras, a los más
enormes que contrastan con el resto de las
grotescos murciélagos, a los dementes, los
aguas marinas.
porros y los guaruras.
como
ya
redistribuye
en
ha
los
la
quedado
nutrimentos
existencia
de
ella.
las
Las
nubes,
condiciones
de
la
contaminación
vida
se
tornan
187
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
Por
último,
algún
hecho de que los ecosistemas de agua
espacio a los arrecifes de coral. Se trata de
dulce se hallan muy bien delimitados, y, por
inmensas colonias de ciertas especies de
ende, su estudio resulta no sólo más fácil,
corales
sino también más riguroso.
que
habría
que
abundan
dedicar
en
las
regiones
occidentales de los mares tropicales. En el
Atlántico destacan los arrecifes de una
En comparación con el mar, las aguas
amplia zona que abarca la Florida, las Islas
continentales
del
y
intensamente la acción de los factores
Centroamérica. Los arrecifes no prosperan
ambientales. De todos es sabido que la
en
de
mayoría de los ríos, estanques y charcas se
temperatura; tampoco les son propicias las
secan en verano y que, en ciertos climas,
aguas pobres en oxígeno ni aquellas que,
se hielan en invierno. Consecuencia de tan
como las de los estuarios, tienen poca
peligrosos cambios es la adaptación de los
salinidad. Las grandes masas coralinas, que
organismos a las condiciones desfavorables.
en ocasiones llegan a formar islas, se ven
Existen peces que pasan la estación seca
aumentadas por las estructuras calcáreas
aletargados, mientras que otros segregan
de otros organismos tales como percebes,
una
anélidos,
deshidratarse.
Caribe,
mares
sureste
con
o
de
menos
moluscos
Contribuyan
sustrato,
el
no
existen
y
a
México
de
20
algas
la
°C
coralinas.
formación
innumerables
del
sufren
cubierta
múltiples
mucho
impermeable
Igualmente
casos
de
más
para
se
no
presentan
invertebrados
que
especies
forman quistes, así como diversas plantas
que hacen su vida en el arrecife tantas que
que producen esporas y semillas capaces
no resulta aventurado afirmar que, desde el
de salir airosas de la peor de las sequías.
punto de vista de la diversificación y la
complejidad, los arrecifes son homólogos
Otra
acuáticos de las selvas tropicales.
importantes
circunstancia
que
ha
adaptaciones,
propiciado
es
el
hecho
evidente de que la salinidad es mucho más
baja en las aguas dulces que en las
marinas, lo cual implica que las moléculas
AGUAS CONTINENTALES
C
de agua entrarían incesantemente a las
células por ósmosis, y, de no existir un
on el paso de los años, el estudio
mecanismo
de las aguas continentales ha ido
momento
tomando cuerpo y originado una
membranas.
disciplina
floreciente
que
acapara
homeostático,
en
que
llegaría
estallarían
el
las
la
atención de muchos hidrólogos y biólogos:
En las aguas dulces abunda cierto tipo de
la Limnología. Quizás uno de los motivos
animales (comúnmente insectos) que son
importantes del auge de tal disciplina sea el
raros en el mar y que, por vivir en la
188
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
superficie, han sido clasificados como una
ocupa de dos grandes tipos de formaciones:
categoría aparte: el neuston (véase fig.
las aguas quietas (bioma lentica) y de las
4.6).
corrientes (bioma Iótica). Huelga decir que
También
existe
una
porción
importante de organismos que forman el
las
plancton (diatomeas, crustáceos), el necton
estanques, cenotes, lagunas y lagos, en
(peces, anfibios) y el bentos del fondo
tanto que las corrientes corresponden a
(insectos,
fuentes,
crustáceos).
Con
todo,
la
aguas
quietas
arroyos
y
incluyen
ríos.
charcas,
Quizás
las
diversidad de especies dulceacuícolas es
diferencias más significativas entre unas y
muy inferior a la de los habitantes del mar.
otras
se
circulación
deban
de
al
modo
nutrimentos
peculiar
de
y
de
flujo
energía.
AGUAS QUIETAS
E
por
el
l hecho de que se meta en un
mismo costal a los diversos tipos de
aguas quietas, se debe a que, salvo
tamaño,
no
existen
diferencias
demasiado acusadas entre unas y otras.
Una de las reglas generales para las aguas
que nos ocupan, es que la temperatura y la
cantidad de oxígeno disuelto en ellas son
más altos cerca de la superficie. Es obvio
que ocurre otro tanto con la intensidad
luminosa. En cambio, la materia orgánica
suele ser tan abundante en el fondo como
en la superficie y no es raro que escasee en
las capas intermedias.
Ya se ha dicho que las especies de agua
dulce están menos diversificadas que las
marinas, pero excepción notable a esta
regla son los insectos. Cualquiera que haya
estado en un estanque o lago habrá notado
En términos generales, la Limnología se
en la superficie del agua la presencia de los
189
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
ágiles zapateros, las chinches acuáticas o
oxígeno en las capas inferiores.
los negros escarabajitos que de tiempo en
2. Eutróficos. Considerablemente
tiempo
productivos, ricos en flora y fauna y sus
ascienden
para
capturar
una
burbuja de aire fresco; y tampoco es difícil
capas profundas carecen de oxígeno, sobre
que el lector haya visto en el agua larvas
todo en verano.
de mosquito o de libélula. Por otra parte,
habría que señalar la presencia universal
Los lagos constan de una zona litoral, que
de
crustáceos,
suele contar con plantas superiores fijas al
rotíferos y protozoarios ciliados. Para la
fondo, y de una zona limnética que es
observación de los últimos grupos citados
equivalente a la zona oceánica de los
es preciso recurrir al microscopio.
mares y que contiene a la mayor parte del
caracoles,
planarias,
plancton.
Las plantas de lagos y lagunas suelen
carecer de raíces y estar dotadas de un
La fertilidad de los lagos someros es mayor
parénquima que almacena aire y les facilita
que
la
abundancia
flotación.
lentejilla
Las
de
más
agua,
comunes
lirios
son:
acuáticos,
la
depende
de
los
o
de
profundos.
escasez
factores
Además,
de
tales
la
organismos
como
la
nenúfares o cubiletes, espiga de agua y
turbiedad de las aguas, los nutrimentos
elodea. Por último habría que citar a las
que son arrastrados por las lluvias o por los
algas, como las famosas diatomeas o las
ríos tributarios, etc. Ya se ha dicho que la
del género Chara o Spirogyra.
cantidad de oxígeno libre en el fondo de
muchos
Los
lagos
son
formaciones
lagos
y
estanques
es
que,
prácticamente nula, de ahí que las especies
consideradas desde la perspectiva de los
que ocupan ese estrato se limiten a ciertos
tiempos
gusanos, algunos moluscos, unos cuantos
geológicos,
recientes.
crustáceos y uno que otro insecto en
movimientos de la tierra (lagos tectónicos),
estado larvario. Afortunadamente existen
otros
volcanes
abundantes bacterias que encuentran en
extintos (lagos volcánicos) y no faltan los
tales profundidades un medio propicio y
que
que pueden dedicarse a la útil tarea de
en
provienen
hay
bastante
por
nacen
Los
resultan
formados
cráteres
de
de
glaciares
que
se
desplazan por la tierra hasta que ocupan
descomponer
un valle (lagos glaciales).
procedentes de los estratos superiores.
Si atendemos a la productividad, podemos
Cuando un hueco en la tierra se llena de
clasificar a los lagos de la siguiente forma:
agua estamos ante un Lago joven. Con el
1. Oligotróficos. Son lagos de baja
paso del tiempo se inicia una etapa de
productividad, profundos y dotados de
envejecimiento que se acentúa a medida
los
restos
orgánicos
190
PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUATICOS____________________________
que se depositan los sedimentos en la
Los organismos del necton son, en las
cuenca, y que culmina con la extinción del
corrientes fuertes, muy buenos nadadores
lago y el surgimiento de un pantano.
y ávidos consumidores de oxígeno. Tal el
caso de truchas y salmones. En cambio,
AGUAS CORRIENTES
S
las
cuando
el
río
se
calma,
la
flora
se
enriquece y los representantes del necton
i
excluimos
a
los
(Amazonas,
ríos
son sustituidos por nadadores lentos que,
etc.),
como las carpas, toleran muy bien las
grandes
Orinoco,
tenemos, como regla general, que
aguas
corrientes
son
medios
aguas pobres en oxígeno.
muy
inestables, especialmente en las partes
Cuando el río desemboca en el mar, se
altas donde la pendiente es mas acusada y
origina un estuario, es decir, una zona rica
el flujo de las aguas adquiere mayor
en nutrimentos formada por una mezcla de
velocidad.
aguas dulces y saladas, donde existe una
productividad muy alta que se traduce en
Los grandes ríos suelen ser profundos y la
abundantisimos individuos de unas cuantas
cantidad de agua que conducen es variable,
especies.
y
alcanza
caudales
abundantísimos
en
temporada de lluvias. Por otra parte, en
términos generales las corrientes pequeñas
suelen tener menor temperatura, menor
turbiedad y más oxígeno disuelto.
Mientras más torrenciales sean las aguas
de un río, menor cantidad de plancton se
alojara en ellas. Esta escasez suele verse
compensada por una porción de energía
(sustancias orgánicas) que fluye en todos
los
ríos
y
ecosistemas
que
ha
sido
adyacentes
aportada
por
(bosques,
praderas, etc.). El bentos de los ríos suele
contar con algunas formas sésiles (fijas al
fondo);
el
organismos
resto
esta
aplanados
o
formado
provistos
por
de
ventosas o fuertes patas que sirven para
contrarrestar la corriente.
191
PRINCIPALES ECOSISTEMAS TERRESTRES____________________________
PRINCIPALES ECOSISTEMAS TERRESTRES
GARCILASO DE LA VEGA
ECOSISTEMAS TERRESTRES
L
a
característica
principal
TUNDRA
de
los
ecosistemas terrestres es la escasez
más o menos angustiosa de agua.
Entre el más y el menos (extremos que
corresponden
a
la
selva
tropical
y
al
desierto) existen diversos biomas, y no
sería raro que el lector tuviera ya noticia de
ellos.
La
hacerse
de
mediante
los
las
biomas
suele
plantas
que
caracterizan a las comunidades climax;
según
ha
quedado
dicho,
los
ecosistemas tienen límites poco precisos, lo
cual ocasiona serios dolores de cabeza a los
ecólogos.
terrestres más importantes son, en orden
de aparición a medida que se avanza de los
al
que
se
localizan
principalmente en
un cinturón de tierra localizado entre los
57° de latitud norte y los hielos polares. En
el
hemisferio
sur,
la
limitados
tundra
(algunas
ocupa
islas,
la
Patagonia y parte de Nueva Zelanda).
Las tundras están sujetas a ciclos continuos
de
heladas
verano;
invernales
suelen
y
tener
deshielos
grandes
de
zonas
pantanosas, pero la mayor parte cuenta
con un manto de tierra superficial mas allá
de la cual no penetran las raíces por la
En términos generales, los ecosistemas
polos
árboles
territorios
determinación
pero,
L
as tundras son planicies carentes de
Ecuador:
tundra,
bosque
perennifolio, bosque caducifolio, pastizal,
desierto y selva tropical.
presencia continua de una capa congelada.
No
es
exagerado
decir
que
el
factor
limitante numero uno para el desarrollo de
los organismos del bioma túndrico es la
temperatura. La vegetación propia de este
ecosistema incluye, como es obvio, escasas
especies
de
líquenes
y
hierbas
bajas.
Tampoco abundan las especies animales y
no es raro que algunas aves, liebres, renos,
caribues, etc., aparezcan en verano para
emigrar hacia lugares más propicios en las
192
PRINCIPALES ECOSISTEMAS TERRESTRES____________________________
estaciones frías.
especies dominantes de los bosques que
nos ocupan son pinos, abetos, álamos,
En la parte alta de algunas montañas
sauces y abedules; especies que crecen tan
situadas en zonas templadas o desérticas
juntas
aparece una vegetación semejante a la
aparición de arbustos y hierbas bajas. En
recién descrita, de ahí que tales zonas
cuanto a los animales, es indispensable
hayan
alpina.
citar a los alces, ardillas, puercoespines,
Consecuencias de la altura en la que se
pájaros variados y algunos reptiles. Plantas
desarrolla este tipo especial de tundra son
y animales suelen ser muy abundantes en
las fuertes nevadas, el aumento de la
número
radiación
diversificación es siempre pobre.
sido
nombradas
ultravioleta
y
tundra
la
escasez
de
que
dejan
de
poco
lugar
individuos,
para
pero
la
su
oxígeno.
BOSQUES CADUCIFOLIOS
BOSQUE PERENNIFOLIO
T
B
osques formados por árboles muy
ambién llamados bosques boreales,
los bosques de hojas perennes son
verdes
todo
el
año
y
están
numerosos
y
escasamente
diversificados, que están provistos
de hojas que, como su nombre lo indica, se
formados por coníferas (pinos, oyameles,
caen en invierno. Al llegar la primavera, el
abetos). Se trata de árboles provistos de
suelo
ramas bajas que suelen sostener a escasas
helechos
plantas epifitas. El suelo donde crecen se
desaparecer en cuanto el follaje de los
caracteriza por estar siempre cubierto de
árboles impida que les llegue la luz. Muchos
hojas. Carentes de lombrices de tierra,
de estos bosques han sido eliminados para
estos terrenos acumulan capas de hojas
cultivar la tierra.
sujetas
a
un
lento
proceso
de
estos
y
bosques
hierbas
se
cubre
de
condenadas
a
de
descomposición.
En la zona que estamos considerando, los
veranos
son
cálidos,
los
inviernos
Los bosques perennifolios limitan al norte
moderadamente fríos, y las precipitaciones
con las tundras. Entre estas y aquellos
pluviales abundantes. La lista de árboles
suele haber extensas franjas de transición
que
con zonas arboladas dispersas en territorios
caducifolios es larga, pero no podríamos
ricos en matorrales. De cualquier manera,
dejar de citar a los robles, castaños, arces,
los
en
hayas, tilos, nogales y álamos. La fauna
localidades donde las estaciones del año
típica esta formada por venados, osos,
están
mapaches, ardillas, zorros, lobos y diversos
bosques
boreales
claramente
prosperan
diferenciadas.
Las
pueblan
los
distintos
bosques
193
PRINCIPALES ECOSISTEMAS TERRESTRES____________________________
carnívoros
pequeños.
También
son
reptiles, aves, insectos y arácnidos.
abundantes los anfibios y reptiles, así como
numerosos grupos de invertebrados entre
En algunas zonas tropicales de América,
los
África, Asia y Australia existe un tipo
que,
por
supuesto,
destacan
los
insectos.
especial de pradera, que es la sabana, la
cual
se
caracteriza
dispersos
que
por
crecen
tener
en
árboles
suelos
mal
PASTIZALES O PRADERAS
drenados y en un clima equivalente al de la
A
selva tropical.
l igual que los bosques caducifolios,
los pastizales han sido sustituidos a
menudo por tierras de cultivo. Esto
se debe a que la descomposición de los
restos orgánicos es lenta y, por lo común,
se acumulan en una gruesa capa de humus
muy rica en nutrimentos. Los pastizales
DESIERTOS
N
o es raro que al escuchar la
palabra
desierto
evoquemos
paisajes que, como el del Sahara,
abundan en los cinco continentes y siempre
son
de
una
están poblados por pastos y otras hierbas.
embargo,
Los pastizales altos suelen crecer en zonas
cuentan con matorrales dispersos que se
de lluvias irregulares.
caracterizan
el
aridez
casi
común
por
absoluta.
de
los
su
Sin
desiertos
extraordinaria
capacidad para retener agua o porque,
Un área boscosa talada o incendiada puede
pasan casi todo el año en forma de semillas
terminar en pastizal, lo cual constituye una
para
situación especialmente perdurable, porque
lluvias. En todos los casos los desiertos
en esas zonas a menudo se crían animales
están
de pastoreo que contribuyen a anular la
predominantemente planas, a las cuales
reforestación
ocasionalmente
casi no llegan las lluvias debido a la
pueden-provocar la desertificación de la
interferencia de cadenas montañosas. De
zona. Para evitar tan indeseable cambio, es
hecho las precipitaciones son tan escasas
preciso cuidar que no se erosione la capa
que el factor limitante numero uno, es la
de humus.
humedad (véase fig. 5.1). Además, la vida
y
que
se
vivir
ve
fugazmente
después
situados
amenazada
en
de
las
regiones
por,
exageradas
Las praderas están habitadas por animales
oscilaciones de la temperatura. Para quien
excavadores
habita
praderas),
ratones)
(topos,
diversos
y
sus
perritos
de
las
herbívoros
(ardillas,
depredadores
(zorros,
coyotes). También abundan los anfibios,
en
un
desierto,
tan
fácil
es
achicharrarse de calor durante el día como
engarrotarse
de
frío
a
la
madrugada.
Respecto a las corrientes de agua, las
194
PRINCIPALES ECOSISTEMAS TERRESTRES____________________________
zonas
desérticas
cuentan
insignificantes
y
con
caudales
frecuentemente
cactus), yucas, candelillas y crasuláceas. La
fauna
esta
representada
por
pecaries,
endorreicos, lo cual significa que se trata
berrendos, aves (correcaminos, codornices,
de aguas que no llegan al mar, sino que
huilotas) y numerosos reptiles (monstruos
desembocan
de gila, lagartijas, serpientes). También
en
alguna
laguna
o
lago
interior.
abundan insectos, arácnidos y ciempiés.
Los descomponedores (hongos, bacterias)
resultan tan afectados por la falta de agua
que alcanzan su mínima expresión en el
desierto.
Es indispensable que, con tan bajos índices
de
humedad,
las
plantas
cuenten
con
adaptaciones tales como la reducción de la
superficie foliar, el cierre de estomas y el
desarrollo de raíces muy extendidas o de
México, por ejemplo, es un país sometido a
tallos suculentos. Dotados de movilidad, los
un proceso de desertificación acelerada que
animales pueden adaptarse mediante la
es consecuencia, más que nada, de la
simple adopción de la vida nocturna. Entre
explotación
las
praderas. Se ha calculado que el 4.31 %
plantas
llamadas
del
desierto,
xerófitas
(véase
comúnmente
fig.
5.2),
abundan las cactáceas (órganos, nopales,
del
área
irracional
nacional
de
esta
bosques
ocupado
y
por
desiertos, en tanto que las zonas áridas y
195
PRINCIPALES ECOSISTEMAS TERRESTRES____________________________
semiáridas superan el 67%) .
hongos
y
bacterial
funcionan
en
condiciones óptimas de humedad. No es
SELVAS O BOSQUES TROPICALES
exagerado
LLUVIOSOS
diversidad, la flora y fauna de la selva
decir
que,
en
cuanto
a
tropical no tienen rival en el mundo entero.
L
as selvas tropicales ocupan extensas
superficies cercanas al Ecuador en
Centro y Sudamérica, África, Asia y
Oceanía,
y
prosperan
en
climas
muy
húmedos y calurosos, estando provistas no
sólo
de
lluvias
también
de
abundantísimas,
ríos
sino
caudalosos
que
experimentan crecidas violentas en otoño.
Las selvas son de diversos tipos: desde la
selva
siempre
verde
hasta
la
selva
caducifolia, pasando por varias formaciones
intermedias. Los árboles de las selvas
tropicales alcanzan alturas sorprendentes.
El follaje es espeso, las plantas epifitas
abundantes. Quien entra en una selva
tienen la impresión de hallarse en el
interior de una sombría catedral gótica
donde los vitrales estarían representados
por las altas copas que apenas permiten el
paso de la luz. Pero hasta ahí el efecto,
porque
en
nada
puede
compararse
el
silencio de las catedrales con el bullicio de
las fragorosas aves, los ensordecedores
monos y los chirriantes insectos. Ruidos
aparte,
abundan
la
selva
las
es
un
especies
bioma
de
donde
mamíferos
(monos, tapires, perezosos, jaguares) así
como un sinnúmero de aves, reptiles,
anfibios, insectos, arácnidos, quilópodos,
etc. La descomposición de hojas, troncos y
restos orgánicos es rapidísima porque los
196
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO
E
s evidente que todo lo que se ha
Todo el mundo parece coincidir en que urge
dicho en este libro hace referencia
una cuantificación rigurosa de los recursos
al medio en que vive el hombre y
naturales y la planeación de su
que, directa o indirectamente, se relaciona
con
nuestra
presente
aprovechamiento a no ser que estemos
capítulo y los próximos habrán de dedicarse
dispuestos a caer en lo que para los
a tres aspectos que no sólo nos conciernen,
optimistas
sino
mientras que para los pesimistas tendría
que
especie.
nos
deberían
Pero
preocupan
preocuparnos
el
o
al
menos
hondamente:
sería
una
profunda
crisis,
magnitudes apocalípticas.
recursos naturales, explosión demográfica
y contaminación.
A
pesar
de
los
abundantes
estudios
realizados, hay que reconocer que no se
RECURSOS NATURALES
H
sabe
cual
es
el
número
máximo
de
habitantes que pueden vivir en la Tierra. Lo
ablar de recursos naturales a la
que se sabe con certeza es que algunos
luz de los actuales problemas de
recursos de la humanidad, acaso la mayor
explosión
parte de ellos, no son infinitos y que no
propagación
demográfica
universal
del
y
urbanismo-
estamos muy lejos del tope.
desenfrenado, no puede reducirse a la
mera contemplación de las riquezas del
A principios de la década de los años
mundo. Los recursos naturales plantean, en
setenta,
efecto,
empresarios
una
serie
de
problemas
que
un
grupo
y
de
observadores
científicos,
políticos,
dramáticamente
patrocinaron a un equipo de investigadores
urgentes. Claro que, puesto que la difusión
del Instituto Tecnológico de Massachussets
de la Ecología ha propiciado actitudes
para que produjeran un trabajo que fue
alarmistas,
si
publicado con el título Los Límites del
efectivamente es tan apremiante el asunto.
crecimiento. Se trata de una obra escrita en
demandan
soluciones
cabría
preguntarse
tono muy técnico y desapasionado, que, a
197
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
la
postre,
produce
una
sensación
de
pesimismo que raya en el desaliento. No es
exagerado sostener que la mayor parte de
los autores comparten y aún acrecientan
ese pesimismo.
Como botón de muestra considérese el
siguiente texto que corresponde a Ciencia y
supervivencia, de Barry Commoner: "Como
biólogo,
he
llegado
a
esta
conclusión:
hemos alcanzado un punto crítico en la
ocupación humana de este planeta".
Con todo, no sería justo ignorar a quienes
se han pasado al extremo contrario. Autor
de Los próximos diez mil años, Adrian Berry
sostiene:
Contrariamente a la creencia-del Club de
Roma, no hay "límites al crecimiento". No
nuestra
Hay que decir que Adrian Berry basa su
riqueza global, o por lo menos la riqueza de
optimismo en el éxito de la ingeniería
las naciones industriales, no siga creciendo
cósmica,
indefinidamente
anual
desmantelamiento de planetas enteros, la
actual., de un tres a cinco por ciento.
construcción de ciudades espaciales o la
Aunque se demuestre finalmente que los
colonización de la Luna.
hay
ninguna
razón
a
para
su
que
promedio
disciplina
que
pretende
el
recursos de la Tierra son finitos, los del
sistema Solar y los de la Gran Galaxia que
lo rodea son, para todos los fines prácticos,
RECURSOS NATURALES
infinitos (véase fig. 6.1).
RENOVABLES
S
e
consideran
renovables
los
recursos que, de manera natural o
artificial, pueden aprovecharse una
y otra vez. De hecho se trata de recursos
que,
bien
administrados,
pueden
regenerarse por los siglos de los siglos.
198
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
Para no perder la sana costumbre del orden,
que los mantienen más o menos constantes
podríamos empezar por un recurso que, a
en la Naturaleza. Sabido es, sin embargo,
escala humana, es inagotable: la energía
que
radiante del Sol. Hacer referencia a tal
explotándose
escala viene a cuento porque el hecho de
producir abonos y que a fin de cuentas van
que el Sol se apague dentro de cuarenta y
depositándose en el fondo de los océanos
siete mil millones de años es algo que en el
sin que existan medios para reintegrarlos al
fondo nos tiene sin cuidado (véase fig. 6.2).
ciclo. Muy vinculada con el agua y los
algunos
nutrimentos
de
manera
están
artificial
para
nutrimentos esta la tierra, recurso que, por
fortuna, puede emplearse una y otra vez, y
que regenera su fecundidad por medios
naturales o artificiales. En México se utiliza
únicamente el 14.9 % de la superficie total
del
país
para
cultivos.
Tan
escaso
porcentaje sufre una merma adicional de
más
del
30
%
por
las
tierras
que
"descansan" en períodos alternados. Por
último, habría que señalar los recursos que
podrían llamarse orgánicos y que abarcan
agricultura,
recursos
especiales
(hongos,
silvícola,
cultivos
algas,
peces,
crustáceos, etc.), ganadería, caza y pesca.
RECURSOS NO RENOVABLES''
I
ncluyen
a
los
combustibles
fósiles
(carbón, petróleo y gas natural) y a los
minerales (cobre, estaño, oro, plata,
cromo,
hierro,
arsénico,
etc.).
Aquí
convendría aclarar que no son raros los
metales extraídos una y otra vez de los
desechos industriales para su reutilización
constante.
A continuación habría que citar al agua y los
nutrimentos
que,
como
hemos
dicho
insistentemente, están sometidos a ciclos
199
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
APROVECHAMIENTO
Y
CONSERVACIÓN DE LOS RECURSOS
NATURALES
H
asta ahora no hemos hecho más
que
enumerar
los
recursos
naturales y clasificarlos con la muy
discutible
etiqueta
de
renovables
o
no
renovables. Porque, además de lo que se ha
señalado
en
el
inciso
anterior,
¿quién
dudaría de que algunos recursos naturales
aparentemente renovables (como ciertas
tortugas, caimanes o ballenas) han pasado
a ser no renovables (extintos) a causa de la
codicia y la irracionalidad con que han sido
explotados? (Véase fig. 6.3.)
Afortunadamente,
en
la
actualidad
se
cuenta con satélites artificiales dotados de
sensores multiespectrales capaces de llevar
a cabo la percepción remota de los recursos
naturales, de tal suerte que es posible
realizar
registros
periódicos
sobre
la
ENERGÍA
SOLAR,
PETRÓLEO
cantidad y calidad de agua, clasificación de
OTRAS FUENTES DE ENERGÍA
los suelos y cultivos, etc. Todo ello redunda
D
en un aprovechamiento más eficaz de los
recursos disponibles.
Y
esde comienzos del siglo XIX, la
energía ha sido el factor primordial
de las sociedades industriales. Al
principio se utilizó el carbón y, pese a su
abundancia,
ha
sido
sustituido
por
el
petróleo. Actualmente no hay día en el "oro
negro" no ocupe algún espacio en las planas
de los periódicos de todo el orbe. Tanto se
ha explotado y a tal grado se prevé la
extracción futura del petróleo, que ha sido
predicho su agotamiento para dentro de un
período que, según el grado de pesimismo,
200
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
fluctúa entre 20 y 60 años. Ante tan
supone una auténtica revolución. Asimismo,
desolado panorama no han 'tardado en
los pueblos que no adoptaron a tiempo el
aparecer los sustitutos: energía nuclear,
hierro, tuvieron que pasar por el amargo
energía
trance de ver como sus armas eran cortadas
eólica,
geotérmica,
energía
energía
solar,
oceánica,
energía
etc.
Las
como si fueran de Palo y no tardaron en ser
reservas de uranio y torio, que según
conquistados (véase fig. 6.4). Pero el hierro
parece habrán de relevar al carbón y al
no
petróleo, durarán varios milenios. En cuanto
herramientas más efectivas para cultivar la
al Sol y el mar puede decirse que, para fines
tierra.
sólo
originó
armas
temibles,
sino
prácticos, representan una fuente infinita de
energía.
Con todo, hubo que esperar hasta el siglo
XVIII para que, impulsada por la máquina
Como signo de los tiempos, aparece por
de
doquier el plástico. Porque el petróleo no se
Revolución Industrial, que pasó, más tarde
emplea únicamente para obtener energía,
a Europa y a Estados Unidos. Los avances
sino también sirve como materia prima para
de la tecnología han determinado, desde
la
entonces hasta nuestros días, un aumento
elaboración
(polietileno,
de
diferentes
poliuretano,
materiales
poliestireno,
vapor,
exponencial
se
en
iniciara
la
en
Inglaterra
explotación
de
la
los
polivinilo, etc.). De sumo interés para el
recursos minerales. Tan agudo ha sido el tal
lector joven puede ser la visita a una tienda
aumento que, según ciertos cálculos,
de antigüedades o un museo histórico, y
comparar los materiales que se usaban en
antaño para fabricar toda clase de utensilios
con los que resultan de uso corriente en la
actualidad. No exageran quienes, lejos de
dejarse
deslumbrar
nucleares
y
por
espaciales,
las
cuestiones
sostienen
que
vivimos en la era del petróleo.
RECURSOS MINERALES
D
esde el advenimiento de la Edad
de los Metales, la historia de la
humanidad se ha visto vinculada a
ciertos recursos minerales. La transición de
la Edad de Piedra a la Edad de Bronce,
201
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
hasta el año 2500. Además del control
demográfico y de la búsqueda de materiales
que puedan emplearse como sustitutos de
los
minerales
cuyas
reservas
están
amenazadas, se impone poner en práctica
la separación y el aprovechamiento de la
basura. De hacerse así, podrán recuperarse
diversos materiales de desecho y, además,
se logrará la reutilización del papel, de
ciertos
plásticos
y
de
los
desperdicios
orgánicos.
AGUA
Y
a se ha hablado con cierta amplitud
del agua, pero es este un tema que
siempre admite ampliaciones.
El aprovechamiento inteligente del agua es
algo tan añejo como la historia misma de la
humanidad.
mediados del siglo XXI se habrán agotado
muchos
minerales
metálicos
y
no
metálicos. Plomo, oro, zinc, estaño, plata y
platino son ejemplos de minerales cuyas
reservas conocidas no durarán más allá del
año 1990.
Las
antiguas
florecieron
siempre
generosos
y,
a
a
civilizaciones
orillas
medida
que
de
se
ríos
ha
desarrollado la tecnología, la explotación
del
"vital
elemento"
ha
adquirido
proporciones colosales. Desde la creación
de
gigantescas
presas
y
extensísimos
sistemas de riego, hasta la producción de
lluvia artificial y la conversión en potable
El consumo de acero ha alcanzado tal
del agua marina. Con todo, uno de los
importancia
como
problemas más angustiosos de-las grandes
indicador del desarrollo económico de un
ciudades es el abastecimiento de agua.
país. Con todo, esta previsto que, si sigue
Para salir del atolladero se han invertido
aumentando la demanda como hasta ahora,
cantidades inauditas de dinero y no se ha
las reservas del hierro que se emplea para
dudado
fabricar dicha aleación, no durarán más que
complejos como el remolque de gigantescos
que
puede
servir
en
recurrir
a
métodos
tan
202
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
iceberg, desde los polos hasta los lugares
supone
más
resultaría
sedientos
del
planeta.
Cualquier
inversiones
mas
tan
cuantiosas
factible
que
incrementar
la
recurso es bienvenido en un mundo que
productividad de las tierras que ya se
consume 7 600 000 000 000 litros de agua
cultivan.
al día. En el Medio Oriente existe un
pequeño país llamado Kuwait que no tiene
ni gota de agua dulce y, en cambio, cuenta
Acaso una de las respuestas más ingeniosas
con abundantísimos mantos petrolíferos.
a la escasez de agua y tierra para la
Después de haber recurrido durante varios
producción de alimentos sean los cultivos
años
de
hidropónicos, los cuales consisten en la
importar agua dulce en gigantescos barcos
utilización de medios de cultivo artificiales
tanque,
kuwaitanos
(como arena fina) donde se hacen germinar
decidieron emplear sus combustibles para
las semillas añadiendo dosis-mínimas de
destilar agua del mar y así han llegado a
agua con todos los nutrimentos requeridos.
al
nada
los
producir
económico
sistema
"mandamases"
diariamente
más
de
cien
mil
De cualquier manera, el que nos ocupa es
metros cúbicos de agua dulce.
un recurso limitado no sólo porque para su
Además de la desgracia de haberse usado
alimentación cada habitante del planeta
desde tiempos remotos como almacén o
requiere de cierta extensión de tierra, que
conducto para desperdicios de toda índole,
se calcula entre 0.4 y 0.9 hectárea por
el agua tiene el inconveniente de ser el
persona,
medio óptimo para la difusión de toda clase
empleada
de sustancias, lo cual se traduce en el
cementerios,
aumento periódico de la concentración de
energía, carreteras, etc., tiene que dividirse
desechos
también entre el total de la población.
industriales
como
plomo,
sino
debido.
para
a
que
escuelas,
basureros,
el
área
hospitales,
suministro
de
mercurio, cadmio, etc., más detergentes,
derivados
del
petróleo,
insecticidas
y
Para
conocer
el
tope
de
rendimiento
alimenticio es preciso cuantificar: a) la
diversos venenos.
energía
radiante
del
Sol
que
llega
anualmente a la Tierra, b) los nutrimentos
TIERRA Y AGRICULTURA
S
disponibles y c) los campos que pueden
dedicarse a la agricultura (lo mismo que el
e calcula que en el mundo hay unos
volumen de agua disponible para cultivar en
tres
de
mares y lagos). Sin embargo, hay que tener
hectáreas cultivables y que sólo se
mucho ojo con las cifras globales porque, a-
mil
doscientos
millones
Desafortunadamente,
pesar de que la producción agrícola mundial
lograr que la mitad inactiva produzca,
ha ido en aumento, resulta que en los
utiliza
la
mitad.
203
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
países
subdesarrollados
tendencia
al
existe
estancamiento
de
una
una
producción que ya de suyo es deficiente y
que, habida cuenta del aumento de la
población, se traduce en una disminución
de la producción per capita. Además, los
adelantos en la productividad debidos al
mejoramiento genético de las variedades, el
empleo de abonos y el otorgamiento de
créditos bancarios no siempre resuelven los
problemas, en razón de dos motivos de
peso:
1.
Porque
la
economía
de
muchos
países funciona de tal manera que, a fin de
cuentas,
los
beneficiados
no
son
los
trabajadores, sino unos cuantos caciques e
intermediarios, o un grupo más o menos
amplio de burócratas.
2.
Debido a que, con frecuencia, la
gente más necesitada no esta preparada
Las
medidas
más
urgentes
para
la
culturalmente (aquí se emplea la palabra
conservación de la tierra consisten en evitar
cultura en el sentido antropológico del
la contaminación y frenar la erosión. La
término) para aceptar alimentos que no
agricultura, por su parte, requiere, además,
corresponden a sus tradiciones (véase fig.
del impulso a las investigaciones sobre
6.5).
suelos y variedades mejoradas, así como de
la ampliación de los sistemas de riego.
RECURSOS SILVÍCOLA
L
a utilización racional de los bosques
es
un
asunto
considerando
exclusivamente
fundamental
puntos
de
aún
vista
antropocéntricos.
Apuntaremos sólo tres de las numerosas
ventajas de los bosques: 1. Desempeñan
204
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
un papel regulador en el ciclo del agua de
los ecosistemas a que pertenecen, e incluso
en
el
de
los
adyacentes
(incluyendo
cultivos).
2. Protegen al suelo de la erosión y retienen
el agua y los nutrimentos.
3. Son fuente de enormes riquezas por las
materias primas que proporcionan.
Es preciso, pues, evitar que los bosques
sigan talándose inmoderadamente como ha
sido costumbre de la humanidad desde
tiempos
remotos
(véase
fig.
6.6).
Especialmente urgente resultaría evitar la
acelerada
destrucción
de
las
selvas
tropicales (véase fig. 6.7).
CULTIVOS ESPECIALES
A
demás de los cultivos más o menos
conocidos (hongos, ranas y peces
de agua dulce), en los últimos años
han prosperado las técnicas para criar
distintas especies de moluscos (ostiones,
mejillones, etc.), crustáceos (camarones,
langostas), algas y otras especies marinas.
Por otra parte, se han utilizado sustratos
tales como el petróleo y la celulosa para
producir bacterias y levaduras de gran valor
alimenticio.
En
México,
la
doctora
Julieta
Ramos
Elorduy, del Instituto de Biología de la
UNAM, ha concebido el proyecto de cultivar
diversas
especies
de
insectos
para
la
205
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
alimentación
humana.
Otro
cultivo
interesante
GANADERÍA
N
adie
ignora
traen
al
los
hombre
beneficios
las
que
diversas
especies de ganado: carne, leche,
cuero, pieles, cuerno y hueso son los
productos ganaderos más valiosos. Pero
hay que señalar que en muchas regiones el
excesivo
pastoreo
ha
provocado
la
desertificación de las praderas.
CAZA
E
l avance implacable de las ciudades,
las industrias, las áreas ganaderas y
los cultivos, han determinado la casi
desaparición de las localidades de caza y,
por ende, de las especies cinegéticas. De
hecho, los pocos cazadores que quedan en
el mundo suelen responder más a intereses
deportivos que a los de subsistencia. No es
exagerado decir que un cazador moderno
paga más por matar una perdiz en el
campo que si se la comiera con un buen
vino en el más lujoso de los restaurantes.
y fructífero es el que actualmente se lleva a
Tal es el patético caso de mi tío José maría.
cabo en el Lago de Texcoco para explotar la
Bien dice el dicho: "Cara es la plaza, pero
Spirulina, alga azul (cianofita) que, una vez
mas
deshidratada, contiene 63 % de proteínas,
especies
lo
rigurosamente los ecosistemas de los que
cual
significa
el
triple
proporciona la carne, de res.
de
las
que
cara
de
es-la
caza".
Conservar
caza supone conocer
las
mas
forman parte y ocuparse de equilibrar el
índice
de
explotación
con
el
de
reproducción. Además, es importantísimo
proporcionar a dichas especies un hábitat
adecuado y respetar a otros organismos
que conviven con ellas. Ya se ha visto que
la
eliminación
de
depredadores
puede
206
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
ocasionar, aunque se realice con buenas
intenciones, trastornos gravísimos.
Hay quienes sostienen que, puesto que la
producción primaria anual de los mares del
orbe es de 150 000 millones de toneladas
RECURSOS PESQUEROS
de
H
extraerlo
ace
diez
años
se
obtenían
fitoplancton,
para
lo
recomendable
consumo
será
humano.
De
hacerse así, se evitaría el desperdicio de
de
energía que entraña el paso de productores
toneladas métricas de pesca, el
a consumidores primarios y de estos a los
90% de las cuales correspondía a peces y el
niveles superiores. Para la conservación de
resto a mamíferos (ballenas, cachalotes),
los
crustáceos
anualmente
55
millones
recursos
pesqueros
es
necesario
(camarones,
langostinos),
impulsar las investigaciones oceanográficas,
(ostras,
calamares),
elaborar una legislación adecuada, vigilar
moluscos
equinodermos (erizos) y reptiles (tortugas).
eficazmente
Curiosamente, tan ingente cantidad (que
piscicultura, desarrollar sistemas para la
equivale solo al
2% de la producción
redistribución de nutrimentos, establecer
mundial de alimentos) aumenta año con
vedas, no permitir la pesca de individuos
año
la
que por su juventud no hayan tenido
al
ocasión de reproducirse y, sobre todo,
crecimiento de la población humana. Sin
evitar la contaminación de las aguas. De
embargo, el incremento señalado no puede
muy poco serviría contar con montañas de
ser indefinido y en algunos mares ya se han
mariscos
dejado sentir los efectos de la sobrepesca
radiactividad (véase fig. 6.8).
a
tal
"maldición
grado
de
que,
desafiando
Malthus",
supera
los
cargados
mares,
de
promover
plomo,
DDT
la
y
de ciertas especies, y todo parece indicar
que se esta llegando al tope de rendimiento
de muchas otras.
Según
ciertos
cálculos
optimistas,
para
fines de siglo se podrán capturar entre cien
y doscientos millones de toneladas de pesca
sin alterar la población. Para lograrlo se
cuenta, sobre todo, con la explotación de
los recursos pelágicos profundos y con el
cultivo del océano. Ambas actividades, sin
embargo,
técnicas
ofrecen
que
apenas
serias
han
dificultades
empezado
a
resolverse.
207
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
habitante por cada metro cuadrado de
superficie (véase fig. 7.1). Pero es evidente
que tal cosa no llegara a ocurrir. Entre otros
muchos
motivos
porque,
como
ya
ha
quedado apuntado, se necesita entre 0.4 y
0.9 hectárea para que subsista una persona.
El de México es uno de los ejemplos más
extremosos
de
explosión
demográfica.
Veamos algunas cifras:
Cuando México era un país poco poblado,
existía
una
legislación
encaminada
a
estimular la inmigración, los matrimonios y
la
concepción.
Hasta
1970
estuvieron
208
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
prohibidos
los
anticonceptivos
en
las
demográfica. Los países mas desarrollados
como el
de Europa comenzaron a experimentar un
"Instituto Mexicano del Seguro Social" o el
descenso, en las tasas de natalidad desde
"Instituto
al
principios de siglo. Algo semejante ocurrió
Servicio de los Trabajadores del Estado".
en E.U.A. y Canadá. En cambio, la regla
Pero al tomar conciencia de que el aumento
general
anual de la población excedía del 3%, el
africanos y asiáticos, es el escaso desarrollo
gobierno cambio de política y emprendió
económico y social aunado al descenso de
una
familiar,
la mortalidad, todo lo cual parece traducirse
público
en un aumento desenfrenado de las tasas
instituciones médicas oficiales,
para
campaña
poniendo
la
de
a
Seguridad
Social
planificación
disposición
del
información médica gratuita y todo tipo de
en
países
hispanoamericanos,
de natalidad.
aparatos y fármacos para el control de la
natalidad.
HAMBRE
DEMOGRAFIA Y DESARROLLO
L
a demografía es una disciplina joven
que
concierne
a
antropólogos,
sociólogos, economistas, biólogos y
matemáticos.
Se
ocupa
del
estudio
S
egún ciertas estadísticas hay veinte
millones de personas que mueren
de
hambre
alimentos
políticos, económicos, religiosos, sociales,
no
es
fuera poco, resulta que muchos pueblos
fundamental
problemas
y
humanidad esta desnutrida. Por si todo esto
hambrientos
abordar
año
exagerado afirmar que la mitad de la
estadístico de las poblaciones y resulta
para
cada
no
que
aceptan
tienen
más
arraigo
que
los
en
sus
tradiciones.
legislativos y biológicos. A los demógrafos
les
preocupa
la
sexo,
Además de los esfuerzos por incrementar la
estado civil, profesión, religión, etc., de los
agricultura, la ganadería y la pesca, se han
habitantes
emprendido
de
edad,
un
país,
fertilidad,
zona
o
lugar
múltiples
soluciones
para
determinado; y, muy especialmente, el
frenar
crecimiento de la población. Este último
continuación se enumeran algunas de las
esta
más interesantes:
dado
por
la
diferencia
entre
los
el
problema
del
hambre.
A
nacimientos y las inmigraciones, por un
lado, y las muertes y las emigraciones, por
1. Cultivar bacterias en petróleo.
el otro.
2. Cultivar bacterias en aguas negras.
3. Transformar bagazo de caña o aserrín en
El desarrollo económico y social parece ser
proteínas
la solución al problema de la explosión
4. Cultivar algas azules.
209
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
5. Utilizar el plancton directamente.
serios
6. Cultivar algas marinas.
Naturaleza.
trastornos
al
hombre
y
a
la
7. Cultivar insectos.
8. Pastorear manatíes de agua dulce.
Los
9. Explotar manadas de antílopes "eland".
cocinas y fábricas de alimentos podrían
restos
orgánicos
provenientes
de
convertirse en valiosos fertilizantes si se
restituyeran adecuadamente al suelo, pero
REGULACION DE LA NATALIDAD
en la mayoría de los casos no sirven más
A
que
ctualmente
se
han
para
contaminar
el
aire
(al
desarrollado
incinerarlos), el agua (al depositarlos en
múltiples medios para regular la
lugares comunicados con mantos acuíferos)
natalidad:
y
dispositivos
para
la
proliferación
de
moscas,
intrauterinos, píldoras anovulatorias, jaleas,
cucarachas y ratas (véase fig. 7.3). En
preservativos, etc., pero esto no ha bastado
términos generales
para
frenar
la
superpoblación
porque
existen múltiples trabas de tipo religioso y
cultural. Todos sabemos que la Iglesia
Católica se opone al aborto y al empleo de
métodos
anticonceptivos.
Pero
hay
religiones que adoptan actitudes aún mas
extremosas. Entre los pueblos judíos, por
ejemplo, es corriente la idea de que el
celibato significa la privación de la vida a
personas que pudieron existir, es decir, que
el celibato se toma como una forma de
homicidio.
Como
ejemplo
de
trabas
culturales baste citar la absurda creencia de
que es más hombre quien tiene mayor
número de hijos (véase fig. 7.2).
DESPERDICIOS
recursos minerales es que, por un
L
puede decirse que el precio que se ha
lado, van agotándose las minas y,
pagado
por el otro, se acumulan desperdicios que
industrial ha resultado muy alto; tanto, que
no sólo son inútiles, sino que ocasionan
ha puesto en peligro nada menos que a la
o malo de la explotación de los
por
la
tecnología
agrícola
e
210
EL HOMBRE Y EL MEDIO
EL ENTORNO HUMANO___________________________________________
totalidad de la biosfera. En el capítulo
siguiente se tratarán con mayor detalle los
problemas
relativos
a
tan
inquietante
asunto.
211
CONTAMINACION_______________________________________________
CONTAMINACIÓN
UN PROBLEMA MULTIFACÉTICO
S
Quizás el motivo principal sea que estamos
llegando a niveles que han pasado de ser
i
alguno
de
nosotros
intentara
peligrosos para volverse intolerables.
realizar una película sobre la historia
de la humanidad, es muy probable
No es descabellado sospechar otra razón de
que los papeles de villano corresponderían a
peso: que la gente suele tener un sexto
ciertas aves, algunos roedores, las malas
sentido para verlas venir, para barruntar
hierbas y, muy especialmente, a insectos y
tormentas futuras. El arsenal nuclear (que
microorganismos
(bacterias,
ha alcanzado proporciones de demencia) y
hongos, protozoarios). Por otra parte, si la
el empleo creciente de la energía nuclear
película
algún
para usos múltiples han inquietado lo mismo
extraterrestre henchido de objetividad o de
a científicos de altos vuelos que a personas
una
comunes y corrientes.
estuviera
parásitos
en
manos
supercomputadora
de
absolutamente
imparcial, seguro que no habría alimaña
capaz de competir con algunos de nuestros
Por
congéneres
grandes avances científicos de los últimos
en
cuanto
a
sordidez,
último,
cincuenta
destructividad y bajeza.
habría
o
que
sesenta
referirse
años,
a
que
los
han
contribuido a dar la alarma y que van desde
No resulta exagerado decir que el hombre
la comprensión de la estructura general de
esta destruyendo-la naturaleza porque se
los
cree con derecho a apoderarse de ella.
ingeniosos
Valdría
presencia
la
pena
reflexionar
sobre
la
ecosistemas
hasta
métodos
de
el
desarrollo
de
detectar
la
cantidades
de
para
pequeñas
posibilidad de que tal actitud tenga que ver
sustancias extrañas en agua, aire y tierra,
con el concepto religioso o filosófico de que
así como en el seno de la materia viva. En
la naturaleza esta ahí para ser utilizada por
virtud de que la contaminación representa
los hombres, es decir, por los seres que
no
habrían sido creados por Dios a su imagen y
trataremos
semejanza o por la inexorable evolución de
principales: agua, aire y tierra.
uno
sólo,
por
sino
muchos
separado
problemas,
tres
incisos
la materia. Afortunadamente las cosas están
cambiando, pero convendría preguntarse
cual es la causa de que, a pesar de ser tan
antiguo, el problema de la contaminación
haya adquirido tanto auge actualmente.
212
CONTAMINACION_______________________________________________
oceanógrafos aseguran que el Mediterráneo
será un mar muerto en cosa de pocos años;
CONTAMINACION DEL AGUA
E
y aunque su situación no sea tan grave, los
l agua contaminada sufre ciertos
mares restantes están amenazados por el
cambios en su naturaleza química,
petróleo de los barcos que lo transportan
física y biológica que la transforman
(con
harta
frecuencia
han
vertido
su
en no apta para beber, regar, limpiar, etc.,
cargamento en la superficie del mar) y por
ni para el desarrollo de los seres vivos que
el de los pozos submarinos que sufren
normalmente habitan en ella. La idea de
desperfectos y producen severos daños a
que
los
el
mar
y
los
lagos
son
grandes
ecosistemas
acuáticos.
Además,
el
basureros y de que los ríos constituyen un
problema se agudiza a causa, sobre todo,
medio rápido y barato para deshacerse de
de los desechos domésticos e industriales de
toda clase de desperdicios, ha ocasionado la
las poblaciones costeras, así como de los
contaminación universal-de las aguas.
que llegan por la desembocadura de ríos
cargados de aguas putrefactas y desechos
agrícolas e industriales.
En los ríos se destruye la flora y la fauna, se
daña la salud de quienes habitan la zona y
En la bahía de Nápoles ha habido muchos
se
casos de cólera por comer mejillones, en
envía
agua
envenenada
a
otras
poblaciones. Hace tiempo que se considera
Japón
al agua de los ríos como más peligrosa para
envenenamientos por ingestión de peces
beber que la de los pozos. Todo indicaba
llenos de mercurio, y entre los bañistas de
que el proceso de filtración que ocurre a
Acapulco
medida que el agua penetra por la tierra era
gastroenteritis,
algo muy deseable para extraer agua limpia
vaginitis de origen bacteriano.
se
se
conocen
multiplican
numerosos
los
casos
de
conjuntivitis,
otitis
o
de las capas subterráneas. Sin embargo, en
1980 la revista Time publicó un reportaje
donde se dan datos escalofriantes respecto
a la contaminación de los pozos de agua.
Existen varios lagos en los E.U.A., Europa y
la URSS, que se tienen por muertos a causa
de la contaminación. Uno de los casos más
citados en la literatura ecológica es el del
CONTAMINACIÓN QUÍMICA DEL
AGUA
L
a lista de sustancias químicas que
corrompen las aguas es muy larga,
pero no podríamos dejar de citar,
además del petróleo, a los detergentes
lago Michigan, que ha llegado a tal grado de
sintéticos, plaguicidas, nitratos, fluoruros,
peligrosidad que se ha prohibido a la gente
arsénico,
nadar en el. ¿Y que decir del mar? Notables
adelante
plomo,
tendrá
mercurio,
el
lector
etc.
Más
información
213
CONTAMINACION_______________________________________________
general sobre el tema.
muchas
algas
determina
CONTAMINACIÓN FÍSICA DEL AGUA
E
mueren,
también
hecho
un
que
ascenso
impresionante de bacterias, que origina,
finalmente, una disminución dramática del
xisten contaminantes que alteran la
oxígeno disuelto en el agua. Huelga decir
transparencia
cuán difícil puede llegar a ser la vida en
del
agua,
lo
cual
basta y sobra para poner en jaque
aguas a tal grado enrarecidas.
a todo el ecosistema. La razón es simple: al
verse impedida la entrada de luz en el
Por otra parte es importante señalar lo
medio, los productores tienen que optar
peligrosas que resultan las aguas donde se
entre emigrar (cosa que no siempre es
descargan
posible) o morir de inanición. Pero el caso
poblados, por la presencia de bacterias de
mas grave es el de la contaminación
origen fecal, quistes de amibas y otros
térmica de lagos y ríos por parte de
organismos
industrias, centrales eléctricas y plantas de
gastroenteritis, hepatitis y amibiasis son
energía nuclear. En términos generales,
algunas de las enfermedades que pueden
puede
adquirirse a través de aguas contaminadas
decirse
que
al
ascender
la
temperatura del agua (proceso que implica
una
pérdida
organismos
velocidad
de
oxígeno
acuáticos
del
disuelto),
aumentan
metabolismo
y
esto
tal
proceso
llega
a
drenajes
parásitos.
de
ciudades
Cólera,
y
tifoidea,
por agentes biológicos.
los
la
les
conduce a requerir más y más oxígeno.
Cuando
los
cierta
temperatura (que nunca es mayor de 34
CONTAMINACION DEL AIRE
C
aire.
°C), los peces mueren.
uando una persona que vive en la
ciudad
se
desplaza
al
campo,
percibe de inmediato la pureza del
El
reflejo
respiratorio,
que
normalmente resulta ajeno a la atención, se
transforma en una sensación placentera.
CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA DEL
El que escribe ha notado que en la Ciudad
AGUA
L
de México no puede emplear el falsete para
a circunstancia de que una buena
cantar. Cuando lo intenta, en lugar de una
cantidad
y
nota aguda, las cuerdas altas de su faringe
detergentes vayan a dar a los ríos y
emiten una especie de graznido cavernoso
lagos determina la proliferación desmedida
que raya en lo chusco. ¡Cuán amargo es
de ciertas algas. Es lógico suponer que,
aceptar que, entre las múltiples cosas que
como consecuencia de tal superpoblación,
uno no logrará jamás, se encuentra el
los nutrimentos empiezan a escasear y
convertirse
de
fertilizantes
en
afamado
cantante
de
214
CONTAMINACION_______________________________________________
huapangos!
(Véase
fig.
8.1.)
Pero
la
contaminación del aire va mucho más allá
de la simple irritación de la faringe. La
ciudad de Londres fue escenario de algunos
casos terribles de inversión térmica. En
diciembre de 1952, la capital inglesa se
cubrió de una niebla espesa que duro tres
días y ocasionó cuatro mil muertos; el
fenómeno se repitió en 1956 y 1962. Otro
tanto
ha
ocurrido
en
Bélgica,
España,
E.U.A., México, etc. Pero aunque estos son
casos extremos, parece indudable que la
contaminación del aire ocasiona problemas
de faringitis, bronquitis, asma, enfisema
pulmonar e incluso cáncer. Además sufren
daño los animales y las plantas, así como
textiles, obras de arte y edificios antiguos.
CONTAMINACIÓN QUÍMICA DEL
AIRE
L
os análisis del aire han revelado la
presencia
de
más
de
tres
mil
sustancias extrañas. Entre las más
frecuentes están: monóxido de carbono,
dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y
diversos compuestos de sodio, zinc, cloro,
plomo, azufre, mercurio, etc. En cuanto al
dióxido de carbono -cuya concentración
atmosférica ha aumentado en los últimos
años-, ya se ha dicho que puede ocasionar
serios problemas a la biosfera. El dióxido de
azufre esta en el aire de las ciudades
y procede de la combustión del carbón y del
petróleo. Se trata de un gas venenoso que
no sólo nos fastidia al respirar, sino que
además
envenena
el
agua
de
lluvia.
Además, los combustibles fósiles arrojan
compuestos
venenosos
de
mercurio,
y
todos sabemos que el plomo que se utiliza
como antidetonante en la gasolina nos está
haciendo polvo la salud.
215
CONTAMINACION_______________________________________________
CONTAMINACIÓN FÍSICA DEL AIRE
P
arece ser que el término smog se ha
incorporado al lenguaje cotidiano de
todo el mundo. Se trata de una
palabra híbrida (del inglés smoke = humo,
y fog = niebla) que -sería oportuno sustituir
por su equivalente en castellano: neblumo.
El caso es que el neblumo o smog es una
combinación nefasta que no sólo produce
daños en los seres vivos, en diversos
objetos, edificios y monumentos, sino que
altera tanto la visibilidad, que a menudo
llega a anularla (véase fig. 8.2). Además,
todo parece indicar que la contaminación
atmosférica
disminuye
la
cantidad
de
energía radiante del Sol que llega a la
superficie del planeta porque refleja al
espacio buena parte de los rayos solares.
CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA DEL
AIRE
T
lector
ambién el aire puede servir como
medio
trasmisor
de
muchas
enfermedades. Es posible que el
haya
leído
algo
acerca
de
lo
conveniente que sería emplear el termino
"hupo" (de humo y polvo) para referirse a
la mezcla que contamina el aire de la
Ciudad de México. Resulta qué, además de
residuos
fecales
depositados
en
campo
abierto, las corrientes de aire levantan
grandes tolvaneras procedentes de la zona
216
CONTAMINACION_______________________________________________
del
lago
de
Texcoco
(lugar
donde
se
por 10 o 15 años en donde se ha rociado y
depositan las aguas negras) que arrastran
durante todo ese tiempo pasa a los tejidos
consigo gran cantidad de esporas y quistes
de las lombrices de tierra (por citar uno de
de numerosos parásitos.
tantos ejemplos), las cuales posteriormente
serán devoradas por los pájaros, que, a la
Los otorrinolaringólogos de la "Ciudad de
postre, morirán envenenados. Además, el
los Palacios" han descubierto con estupor
DDT y otros plaguicidas tienen la siniestra
que cada día es más frecuente encontrar
propiedad
bacterias de origen fecal en la garganta de
bioquímicos del suelo por la sencilla razón
sus pacientes. Igualmente asombrosa es la
de ser perjudiciales para las bacterias,
hipótesis
hongos,
sustentada
por
algunos
investigadores respecto al posible contagio,
de
algas,
alterar
los
insectos
procesos
y
diversos
organismos que habitan en el.
mediante el aire, de la terrible cisticercosis.
Otra amenaza terrible para los suelos es la
incesante
urbanización
del
campo
que
acarrea problemas con los que sin duda
CONTAMINACIÓN DE LA TIERRA
estará familiarizado el lector: destrucción
Q
uizás el lector guarde la esperanza
de que, despuÉs de tanto estropicio
y tanto agravio al agua y al aire, la
humanidad
se
haya
cuidado
de
no
estropear La tierra. Si la respuesta es
afirmativa, tengo una ingrata noticia que
de árboles y todo tipo de vegetación,
pavimentación de extensas áreas y depósito
inmoderado de residuos. En cierta ocasión
un colega y amigo mío fue invitado a
evaluar un proyecto de urbanización. Al
notar
que
todo
eran
edificios
y
más
edificios, preguntó a los responsables si no
darle: se equivoca de medio a medio.
pensaban incluir áreas verdes para los
Podría suponerse que la tierra, siendo un
medio sólido, tiene la ventaja de que no
permite la difusión de las sustancias que
desventurados que, fueran a vivir allí. La
respuesta fue brutal y espeluznante: "Les
pintamos las banquetas de verde y ya".
caen en ella, pero no hay que olvidar que la
lluvia
se
encarga
de
favorecer
tal
propagación. Sólo pensar en la cantidad de
plaguicidas
(insecticidas,
raticidas,
herbicidas, defoliadores, etc.) que se lanzan
a la tierra es para ponerle la carne de
gallina al más flemático de los mortales.
También las minas, sobre todo las de
carbón, ocasionan estropicios cuantiosos en
la tierra. En el estado de Nueva York, cerca
de las cataratas del Niágara, se produjo uno
de los mayores escándalos conocidos en la
larga historia de la contaminación de la
tierra.
Considérese al DDT, sustancia que perdura
Resulta
productos
que
químicos
una
compañía
depositó
veinte
de
mil
217
CONTAMINACION_______________________________________________
toneladas de desechos tóxicos en un canal
de dos kilómetros de largo, que había sido
iniciado en el siglo pasado y que, por una u
otra razón, quedó inconcluso. A principios
de la década de 1950 el depósito se cubrió
con tierra y los terrenos fueron vendidos
PETRÓLEO
N
o
es
raro
que
en
la
prensa
aparezcan noticias sobre el choque
de barcos cisterna- cargados de
petróleo que ocasionan lo que ha dado en
para construir casas y una escuela. El caso
llamarse "marea negra" y que no es más
es que el agua se filtro gradualmente en el
que la caída y esparcimiento de grandes
antiguo vertedero y poco a poco empezaron
cantidades de "oro negro" extendidas en
a notarse anomalías que iban desde malos
una delgada capa que ocupa vastísimas
olores
Los
zonas del mar. Lo malo de tan oscura nata
abortos espontáneos y el nacimiento de
no reside únicamente en que ahuyente a
niños con defectos congénitos aumentaron
los nadadores y deje pringoso todo lo que
en forma alarmante. El área en cuestión no
toca, sino que, al anular los intercambios
tardo en ser declarada zona de desastre y
gaseosos entre el mar y la atmósfera,
quienes la habitaban fueron evacuados de
produce verdaderos estragos en la flora y
inmediato. Pero el daño ya estaba hecho.
fauna marinas. Entre otros muchos daños,
Estudios posteriores revelaron que, además
las aves marinas alcanzadas por la marea
de los problemas señalados, el 30% de los
negra se convierten en una masa pegajosa
habitantes
presentaban
incapaz de volar, nadar o alimentarse, que
anormalidades en la estructura de sus
finalmente sucumbe en espantosa agonía
cromosomas.
(véase fig. 8.3): Según ciertos cálculos,
hasta
emanaciones
del
lugar
tóxicas.
cada año se vierten cinco millones de
CAMPEONES DE LA
toneladas de petróleo en el mar (véase fig.
CONTAMINACION
8.4).
L
a
extensión
permite
de
tratar
este
trabajo
no
con
detalle
los
innumerables contaminantes de la
biosfera; no obstante, procurare detenerme
en la descripción de algunos de los más
temibles.
218
CONTAMINACION_______________________________________________
conocido en México fue el caso del "Ixtok I",
pozo submarino que durante varios meses
derramo treinta y cinco mil barriles diarios
de crudo en las aguas del Golfo de México.
MERCURIO
L
de
os análisis del agua, del aire y de los
tejidos
animales,
han
demostrado
que año con año aumenta la cantidad
mercurio
acumulado.
El
proceso
es
simple: industriales y agricultores utilizan
este metal, y los sobrantes van a los ríos y
de ahí a los mares y lagos. Sea donde fuere,
los organismos productores incorporan el
funesto elemento a su organismo, luego
pasa a los consumidores primarios y así
sucesivamente hasta los últimos eslabones
de las distintas cadenas de alimentación.
DETERGENTES SINTÉTICOS
A
partir de la década de los cincuenta
se
produjo
surgimiento
en
a
el
gran
mundo
escala
el
del
consumo de los detergentes sintéticos. Se
trata de sustancias que, por ser agentes
tensoactivos y debido a su propiedad de
producir espuma abundante con cualquier
tipo de agua, sustituyeron al jabón en
muchos usos. Lo malo de tales detergentes
es que no suelen ser biodegradables, y,
Después de su viaje a través del Atlántico
cuando lo son, resultan altamente tóxicos
en la balsa "Akali", el antropólogo Santiago
(véase fig. 8.5).
Genovés dijo haber encontrado petróleo
flotante
en
todo
su
recorrido.
Harto
219
CONTAMINACION_______________________________________________
glutión. Se trata de productos muy estables
que, si bien destruyen a los insectos que
amenazan los cultivos, también aniquilan a
los
insectos
benéficos
(como
los
polinizadores) y a otros animales (aves,
peces y diversos organismos acuáticos).
Mucho más aborrecible resulta el empleo de
plaguicidas con fines bélicos. Quizás el
ejemplo más señalado sea la guerra de
Vietnam.
Durante
1969
la
aviación
norteamericana devasto más de un millón
de hectáreas de bosques de Vietnam, Laos y
Camboya rociando defoliantes y herbicidas
(véase fig. 8.6).
PLAGUICIDAS
L
os plaguicidas son sustancias que se
emplean
para
eliminar
insectos,
arácnidos, roedores o malas hierbas.
Casi todos los países del mundo están
legislando para reglamentar y limitar el uso
de estas sustancias que, a pesar de haber
proporcionado
grandes
beneficios
a
la
humanidad, contaminan peligrosamente el
agua y la tierra del planeta entero. El
problema
es
especialmente
delicado
en
países subdesarrollados, a donde varias
compañías norteamericanas exportan miles
de toneladas de plaguicidas cuyo uso está
prohibido en los E.U.A. Algunos de los
plaguicidas más temibles son el lindano y el
paraquat, y los insecticidas fosforados tales
como el paratión, metilparatión, malatión y
220
CONTAMINACION_______________________________________________
lento proceso de envenenamiento, mientras
los insectos dañinos prosperan.
En 1956 se roció con DDT un bosque
canadiense. Consecuencia de esta acción
fue que, al margen del aniquilamiento de
muchos
insectos
nocivos,
murieron
ochocientos mil salmones de un río vecino
e innumerables aves de la región. Las
ostras, peces y copepodos (estos últimos
son crustáceos diminutos que sirven de
alimento a muchas especies acuáticas)
almacenan en sus tejidos el DDT que
arrastran las corrientes de agua. Se calcula
que aproximadamente el 25 % del DDT que
se produce va a dar al mar.
Desgraciadamente, el DDT se almacena en
el tejido adiposo de los vertebrados, así
como en el hígado, los testículos y algunos
otros órganos. Se ha dicho que la leche de
las mujeres tiene tanto DDT que, de ser
industrializada, no lograría satisfacer los
requerimientos de las oficinas de salubridad
de varios países. Pero lo dicho no debe
EL CASO DEL DDT
E
sorprendernos porque, a fin de cuentas, es
l
dicloro
difenil
tricloroetano,
el
el
hombre
quien
emplea
tan
funesta
clordano, el heptacloro y muchos
sustancia para sus fines. Lo asombroso es
más, son hidrocarburos clorados que
que hasta en animales tan aparentemente
matan a toda clase de animales y que se
desligados de la actividad humana como los
han utilizado desde hace cuarenta años para
candorosos pingüinos de la Antártica haya
la guerra contra los insectos. Lo malo es
aparecido el DDT.
que el DDT se descompone muy lentamente
y
no
es
haciéndose
raro
que
resistentes
las
a
plagas
vayan
él,
donde
de
resulta que la fauna de todo el mundo
(incluido el hombre) esta sometida a un
221
CONTAMINACION_______________________________________________
RADIACIÓN
EXPLOSIONES NUCLEARES.
L
L
as inmensas potencialidades de la
energía
nuclear
han
determinado
que muchos científicos, políticos y
gente ordinaria, hayan considerado que
os
isótopos
isótopos
capitalistas
marxistas
se
y
los
alojan
en
amistosa vecindad en el esqueleto
de nuestros hijos.
ésta habrá de presidir la era que se iniciara
cuando las reservas de petróleo estén
Según una nota aparecida en la revista
llegando a su fin.
española Cambio 16, "...casi 150 de las
200 personas que en 1954 participaron en
Con todo, existe una fuerte oposición para
la cinta El conquistador, con John Wayne y
el empleo de la energía del átomo por la
Susan Hayward, sufren de cáncer y, lo que
cantidad de riesgos que implica. En primer
es más grave, más de 90 han muerto por
lugar, se plantea el delicado problema de
esta enfermedad". Tan aterradoras cifras
como
son producto, según parece, de que el
deshacerse
de
los
desperdicios
radiactivos para evitar que tengan contacto
equipo
directo o indirecto con el hombre, o con
naturales localizados cerca de una base
cualquier tipo de organismo. Huelga decir
militar
que
explosiones nucleares.
isótopos
como
el
uranio
235,
el
de
filmación
que
utilizó
realizó
en
escenarios
1953
once
plutonio 239 o el estroncio 90 (entre otros
muchos) pueden ocasionar mutaciones en
Por último hay que enunciar un problema
los seres vivos, y se sabe con certeza que
del
producen cáncer y diversas lesiones. La
contaminación
"solución" al problema ha consistido en
empleadas
depositar
nuclear.
los
desperdicios
en
minas
que
ya
hemos
térmica
por
las
hablado:
de
las
plantas
de
la
aguas
energía
abandonadas, enterrarlos en el desierto o
lanzarlos
al
fondo
de
los
océanos
en
recipientes que, por muy bien cerrados que
estén, no dejan de inquietar a la gente.
Además, las explosiones nucleares llevadas
a cabo por E.U.A. y la URSS, así como
Francia,
Inglaterra,
China,
etc.,
han
RUIDO
R
o
uido, según el Diccionario de la
Real Academia Española, es un
"sonido inarticulado y confuso más
menos
fuerte".
Sin
embargo,
los
provocado lluvias radiactivas y un aumento
problemas que supone ponerse de acuerdo
general en los índices de radiactividad.
en lo que es ruido y lo que no lo es, son
Hombre de su tiempo, el biólogo francés
algo muy serio. Para muchas personas un
Jean Rostand escribió:
disco como Dark side of the Moon, del
grupo
inglés
Pink
Floyd,
es
un
ruido
222
CONTAMINACION_______________________________________________
insoportable. Pero habemos muchos que
consideramos esa obra musical como una
de las más importantes de las dos últimas
décadas. Lo mismo ocurre con la mayoría
de los actuales compositores formales y
muchos intérpretes de jazz.
Al sonido más bajo que podemos percibir
los humanos se le han asignado cero
decibeles. De ahí en adelante las distintas
intensidades se expresan con logaritmos
para que los números usados no resulten
difíciles de manejar. Pero el caso es que
estamos
sometidos
a
una
amplísima
variedad de ruidos que van desde los
apenas perceptibles hasta los que acarrean
daños a la gente. Una batidora eléctrica
produce 87 decibeles, el tráfico en una calle
céntrica alcanza entre 80 y 100 decibeles y
añadiendo sólo treinta decibeles llegarnos
al umbral del dolor. La sirena de una
ambulancia, por ejemplo, ocasiona dolor a
quien la escucha de cerca porque alcanza
los 140 decibeles.
Se ha probado que muchos grupos de rock
tocan a tal volumen que producen serios
problemas no sólo a quienes lo ejecutan,
sino también a quienes lo escuchan "en
vivo" (véase fig. 8.7). Pero, rocanroleros o
no, todos los que vivimos en ciudades
estamos sometidos al ruido que proviene
de
motocicletas,
aviones,
autobuses,
vecinos, televisores, niños jugando, etc.
Además de los roqueros, las personas más
afectadas por el ruido son ciertos obreros y
operadores de máquinas.
El ruido puede producir diversos grados de
223
CONTAMINACION_______________________________________________
sordera (algunos irreversibles), aumento de
la presión arterial, taquicardia y diversas
alteraciones
del
sistema
nervioso
(insomnio, mal humor, descuido en el
trabajo, accidentes, riñas, inclinación a
fastidiar al prójimo, cara de pocos amigos,
pérdida del apetito, ganas de tirarse por el
balcón, etc.).
CONTAMINANTES DE LOS
ALIMENTOS
D
e
todos
contaminación
alimentos
conocida
biológica
por
es
la
de
los
bacterias,
protozoarios y otros organismos. Pero ahora
es preciso referirse a una modalidad menos
divulgada: la contaminación química de los
alimentos
industrializados.
Ya
hemos
mencionado la presencia casi universal de
plomo, mercurio, arsénico, DDT, etc., en los
alimentos; pero además, ocurre que, al ser
industrializados, se combinan con diversos
preservativos, colorantes y sustancias que
evitan
la
descomposición
y
mejoran
la
apariencia de todo lo que sea susceptible de
comerse o beberse (véanse figs. 8.8, 8.9,
8.10
y
8.11).
A
guisa
de
ejemplo
considérese que el pan llamado "de caja"
contiene cerca de cien aditivos.
224
CONTAMINACION_______________________________________________
POSIBLES SOLUCIONES
N
o
es
exagerado
tecnología
para
contaminación
decir
que
eliminar
esta
la
la
bastante
desarrollada, pero los problemas prevalecen
por ignorancia, indiferencia, corrupción de
funcionarios públicos, falta de planeación y
carencia
de
recursos
económicos.
La
contaminación del aire puede suprimirse
utilizando
filtros
y
precipitadores
225
CONTAMINACION_______________________________________________
electrostáticos
que
eliminan
partículas
1.
El empleo de enemigos naturales de
sólidas y sustancias indeseables de origen
la plaga, es decir, arácnidos, insectos,
industrial. Respecto a los automóviles, las
aves, murciélagos, bacterias, hongos
medidas por tomar van desde algunas tan
o virus que ataquen a las especies
sencillas como caminar, utilizar transportes
perjudiciales.
colectivos o afinar los motores, hasta la
producción de autos eléctricos o de vapor.
2.
El cultivo y liberación masiva de
Igualmente necesaria es la instalación de
machos estériles en especies que no
dispositivos
copulan más que una vez.
sustancias
que
separen
peligrosas
del
que
agua
las
arrastran
los
desechos industriales. En cuanto al agua
3.
La
utilización
de
hormonas
que
caliente, lo recomendable es utilizarla para
obligan a los insectos a permanecer
realizar
la
en estado larvario o a adelantar su
desalinización del agua marina) y devolverla
desarrollo, de manera que irrumpan
fría a los lagos y ríos.
cuando las condiciones del medio no
algunos
trabajos
(como
son propicias.
Ni
siquiera
las
aguas
negras
son
un
problema irresoluble, pues no es difícil
4.
La creación de cepas de plantas y
tratarlas con ozono y cloro, para aniquilar
animales que Sean resistentes a las
bacterias y virus, y con carbón activado
plagas.
para eliminar los malos olores.
Para erradicar el ruido se ha elaborado una
Acaso piense el lector que los plaguicidas
legislación
suponen
desgraciadamente no se cumple en lo más
un
dilema
entre
seguir
muy
estricta
que
envenenándonos o dejar que los insectos
mínimo.
consuman todas las cosechas y provoquen
conciencia colectiva y que los fabricantes
una hambruna universal, pero lo cierto es
produzcan
que
Los
silenciosos. Igualmente deseable será la
aportado
construcción de viviendas acústicamente
existen
químicos,
por
otras
posibilidades.
ejemplo,
han
Es
preciso
que
aparatos
y
exista
vehículos
una
más
plaguicidas biodegradables y específicos, es
aisladas.
decir, sustancias que matan únicamente a
oportunidad para solicitar a mis actuales y
tal o cual plaga y que, ulteriormente, son
futuros vecinos que tengan la bondad de no
descompuestas por organismos inferiores.
llamar a la gente con la bocina de sus
Pero mucho mas prometedora resulta la
automóviles y, de ser posible, que hagan
guerra
menos
biológica.
A
continuación
enumeran los aspectos que implica:
se
Aprovecho
frecuentes
sus
la
presente
interminables
pachangas o que, al menos, bajen un poco
el volumen de sus "estomagantes" aparatos
226
CONTAMINACION_______________________________________________
sonoros después de las doce de la noche.
227
EXOBIOLOGIA_______________________________________________
EXOBIOLOGÍA
UNA DISCIPLINA EXTRAÑA
regresan. He aquí un dato muy significativo
porque, de tenerse la certeza absoluta de
I
saac
Asimov
define
la
Exobiología
como "Un campo de estudios sin nada
que estudiar". Y conste que la frase
proviene de un hombre que ha destacado
como
escritor
de
novelas
de
interés en clausurar las esperanzas (o los
temores, según) de que en el universo
existan otras formas vivientes. Claro que el
lector estará familiarizado con opiniones de
personas que han hallado una diversión, e
incluso un modus vivendi, en las cuestiones
extraterrestres, pero lo cierto es que no
tenemos pruebas directas de la existencia
de civilizaciones planetarias ni de formas
elementales de vida en otros mundos. Ni
siquiera en Marte o Venus, que durante
tiempo
fueron
señalados
en Marte, etc., ¿qué caso tendrán tantas
precauciones? (Véase fig. 9.1.) A pesar de
las evidencias de que en la superficie de la
ficción
científica y que, como tal, no tiene ningún
mucho
que no hay vida en el espacio, en la Luna,
como
planetas probablemente habitados, se han
podido encontrar rastros de vida.
Luna o de Marte no existen seres vivientes,
¿quién
podría
garantizar
que
no
hay
microclimas que acogen la vida en las
profundidades de la tierra marciana o lunar
o en ciertas capas de la atmósfera de algún
planeta vecino?
MILES DE MILLONES DE GALAXIAS
C
ualquiera sabe que la Tierra es un
cuerpo celeste opaco que forma
parte de un sistema que consta de
una estrella -el Sol- y nueve planetas. Pero
ya no es tan sabido que el Sol y sus
planetas pertenecen a una galaxia llamada
Vía Láctea que cuenta con más de cien mil
Con todo, quienes participan en los vuelos
millones de estrellas y que, para recorrer su
espaciales han tenido buen cuidado de
diámetro mayor un objeto que viajara a la
poner en cuarentena a los astronautas así
velocidad de la luz, tardaría la friolera de
como de esterilizar las naves que parten de
cien
la Tierra y, muy especialmente, las que
señalados son difíciles de digerir; aún así,
mil
años.
Ciertamente
los
datos
228
EXOBIOLOGIA_______________________________________________
espero que el lector no se indigeste al tratar
de imaginar que en el universo existen
miles de millones de galaxias.
LAS OBLIGADAS PREDICCIONES
E
l estudiar una disciplina que, como
la Exobiología, no tiene sujeto de
estudio es algo que a los biólogos
no nos incomoda demasiado. Para algo nos
hemos pasado la existencia especulando
sobre dos temas bastante inaccesibles: el
origen y la evolución de la vida.
Hace mas de veinte años que un grupo de
astrónomos y otros científicos, plantearon la
hipótesis de que en nuestra galaxia existen
más de cien millones de planetas que no
sólo están preñados de vida, sino que han
visto
florecer
aventajadas
civilizaciones
que
las
acaso
nuestras
y
más
que
continuamente lanzan mensajes al espacio
exterior. En consecuencia con tal predicción,
el hombre ha utilizado el radiotelescopio de
largo alcance para enviar mensajes hacia
otros mundos remotos con la esperanza de
229
EXOBIOLOGIA_______________________________________________
recibir respuesta de los seres inteligentes
los únicos seres pensantes en la inmensidad
que puedan vivir en ellos o, simplemente,
del Universo. ¿Sería menor la extrañeza si,
para captar posibles mensajes entre dos
en
civilizaciones planetarias (véase fig. 9.2).
inteligencia, debiéramos imaginar en ese
Nunca está de más señalar la existencia de
Universo a unos hermanos?
fenómenos
cósmicos
que
admiten
un
arranque
supremo
de
nuestra
la
suposición de que su origen no sea natural,
De cualquier manera, el hecho de que la
pero lo cierto es que seguimos casi en las
Tierra sea un planeta ordinario apuntala la
mismas: no se tienen pruebas irrefutables
idea de que no hay motivo para suponernos
de que la vida haya florecido en otros
algo único y especial.
mundos.
MECANICISMO Y MATERIALISMO
L
os biólogos modernos suelen estar
de acuerdo en que la vida se originó
por azar (mecanicismo) o por una
evolución
inevitable
de
la
materia
(materialismo) en un mundo dotado de una
serie
de
formas
sustancias
de
químicas
energía.
La
y
unión
ciertas
fortuita
(mecanicismo) o inexorable (materialismo)
de tales sustancias y formas de energía
habrían puesto en marcha los procesos
químicos
característicos
de
los
seres
vivientes. Consecuencia lógica de ambas
teorías es la idea de que en el universo
abundan
los
planetas
dotados
de
las
mismas condiciones que hicieron posible la
villa en la Tierra.
Por ahora, más vale ser tan cautos como
Jean Rostand en el momento de escribir:
¿Pluralidad de mundos habitados? Sería
extraño --dícese a veces--- ¿qué fuésemos
CREACIONISMO
S
egún
los
puntos
de
vista
creacionistas, el hombre es un ser
engendrado por Dios para cumplir
230
EXOBIOLOGIA_______________________________________________
algún misterioso designio. Esto puede llevar
Barruntábamos
que
el
a la idea de que en el universo no existen
compañero
tenía
intenciones
más seres racionales que nosotros. Sin
desembuchar sus peculiaridades. Después
embargo, hay puntos de vista semejantes
de unos minutos, el sevillano, que como
al de Albert Einstein, quien concebía a Dios
buen
como algo que no se ocupa de la conducta
decidió romper el silencio con la pregunta: -
humana,
¿Y tú, qué estudias..., vamos, si se puede
pero
que
se
revela
en
las
no
andaluz
tenía
reservado
mucho
de
desparpajo,
asombrosas armonías omnipresentes en la
saber!
"máquina cósmica". Quien con el creador de
entre
la teoría de la relatividad, acepte que "Dios
instantes estuvimos todos a punto de soltar
no juega a los dados con el universo",
la carcajada, pero la cosa quedó en unas
puede admitir con toda naturalidad que la
cuantas risas medio reprimidas. Luego se
sutíl
sido
produjo un silencio embarazoso y durante
desencadenada en múltiples rincones de
casi toda la comida me estuve preguntando
esta y otras galaxias.
para que diablos quería un español ponerse
armonía
de
la
vida
ha
a
-Medicina
resignado
estudiar
Recordaba
E
una
beca
para
estudiar oceanografía y vivía en un
colegio
mayor,
estudiantes
donde
abundaban
hispanoamericanos
los
y
españoles. Entré al comedor y me senté en
una mesa que tenía un lugar libre. Como es
costumbre en tales ocasiones, cada uno de
los comensales esperaba su turno para
declarar que hacía y de donde venía. Uno
era de Nicaragua y estudiaba leyes, el otro
llevaba dos años lejos de su natal Sevilla
porque estaba decidido a hacerse ingeniero
y yo, mexicano, procuraba familiarizarme
con las maravillas del mar. Pero había un
cuarto individuo de aspecto solemne que no
decía ni pío. Estábamos todos intrigados,
mas
no
nos
atrevíamos
a
resuelto.
medicina
que
en
Por
unos
aeroespacial.
1957
los
soviéticos
que en 1961 Yuri Gagarin se convirtió en el
n 1968 me encontraba en Madrid.
obtenido
y
contestó
habían lanzado al espacio el Sputnik I, y
EXPORTADORES DE VIDA
Había
aeroespacial
preguntar.
primer
cosmonauta,
pero
parecía
muy
remoto el día en que hicieran falta médicos
aeroespaciales. Más he aquí que en 1969,
Neil Armstrong realizó la hazaña de caminar
por la Luna y no pasaría mucho tiempo para
que se pusiera en orbita la estación espacial
llamada Skylab. Luego he pensado que la
humanidad esta tan decidida a lanzarse al
espacio, que aquel prospecto de médico
espacial
tenía ante si
prometedor.
un campo
También
he
muy
cobrado
conciencia de que las necias risas y el
asombro porque alguien dedicará su tiempo
a la medicina aeroespacial era producto de
nuestra lamentable falta de información.
El
profesor
Universidad
Freeman
de
Dyson,
Princeton,
de
vislumbró
la
la
231
EXOBIOLOGIA_______________________________________________
creación,
por
planetarias
parte
de
avanzadas,
civilizaciones
de
una
biosfera
beneficien de la ingravidez y la construcción
de
observatorios
para
el
estudio
del
artificial alrededor de una estrella. Tan
universo
ambicioso proyecto, bautizado como "esfera
visibilidad. Y todo parece indicar que la
de Dyson", podría haberse llevado a cabo
expansión no se detendrá ahí. El destacado
utilizando los fragmentos del más grande
ingeniero aeroespacial de la NASA, Werner
de los planetas vecinos para ponerlos en
Von Braun, predijo que en el presente siglo
órbita
nacería un niño en la Luna (véase fig. 9.3).
según
la
conveniencia
de
los
en
condiciones
de
óptima
constructores. Lo dicho coincide con los
De
puntos de vista de N.S. Kardashev. Para
procedimientos
tan
obtener energía, agua y oxígeno de los
afamado
astrónomo
soviético,
las
hecho
ya
han
no
muy
sido
diseñados
costosos
para
civilizaciones extraterrestres se clasifican
materiales
según
Según Adrian Berry, "...la Luna tiene la
ciertos
tecnológico
que
índices
de
desarrollo
estarán
dados
por
la
cantidad de energía que consumen.
que
forman
el
suelo
lunar.
suficiente ilmenita y otros óxidos para
proveer a una colonia de 10000 personas
de agua potable y oxígeno durante decenas
Así pues, existirían civilizaciones planetarias
de miles de años".
del "primer tipo" capaces de utilizar 10
ergios
por
segundo
llamada
Hace mucho tiempo que los astrónomos
civilización occidental, o sea la nuestra (?)-.
habían recabado algunos datos que les
Por consumir 10 ergios por segundo, el
hacían suponer que el planeta Venus era un
"segundo tipo" de civilizaciones estará en
auténtico infierno sin agua y sin oxígeno
posibilidad
libre.
de
-como
remodelar
la
su
sistema
Recientemente
las
naves
Mariner
planetario; en tanto que las del "tercer tipo"
confirmaron
podrían transformar su galaxia gracias al
temperatura y presión harían imposible la
consumo de 1042 ergios por segundo. De
vida que conocemos y la que intuyen los
ahí
más febriles especuladores. Sin embargo, el
el
nombre
de
la
famosa
película
Encuentros cercanos del tercer tipo.
que
las
condiciones
de
científico norteamericano Carl Sagan ideó
una solución asombrosamente simple para
La estación espacial Skylab anticipa lo que
tornar el infierno venusino en un edén. Pese
podrán ser en el futuro las gigantescas
a que la extensión de este libro no permite
ciudades
entrar en detalles, adelantare a los curiosos
construidas
que
en
posiblemente
la
El
que la clave esta en enviar a nuestro
propósito de tales empresas no habrá de
planeta vecino varias cápsulas llenas de
ser únicamente la búsqueda de espacio vital
algas cianofitas (capaces de resistir altas
para miles de seres humanos, sino el
temperaturas
establecimiento
carbono), que se encargarían de oxigenar la
de
orbita
serán
terrestre.
industrias
que
se
y
ávidas
de
dióxido
de
232
EXOBIOLOGIA_______________________________________________
atmósfera y propiciar la aparición de nubes
de agua.
A principios de 1981, los Estados Unidos de
Norteamérica lanzaron la nave Columbia,
llamada "taxi espacial" porque permite a
sus tripulantes realizar varios viajes en el
mismo vehículo.
Espero que lo dicho baste al lector para
percatarse de que el hombre continuará
esta especie de escalada hacia el espacio.
Quizás encuentre vida en otros planetas y,
de no ser así, es casi seguro que la llevará
a ellos. Y digo "casi" porque, como dice
Jean Rostand, "Hablamos más del porvenir
que nunca y, sin embargo, desconocernos
si habrá porvenir".
233
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
GENERALIDADES ACERCA
DE LA ECOLOGIA
sobrevivir.
¿CÓMO SE PUEDE COMPRAR O VENDER EL
FIRMAMENTO, NI AUN EL CALOR DE LA
¿Qué seria del hombre sin los animales? Si
TIERRA?
todos fueran exterminados por el hombre
S
i no somos dueños de la frescura
también
del aire ni del fulgor de las aguas...
espiritual, porque lo que le sucede a los
Somos
animales también le sucederá al hombre...
parte
de
la
Tierra
y
moriría
de
una
gran
soledad
asimismo ella es parte de nosotros. Las
flores perfumadas son nuestras hermanas...
Todo lo que le ocurra a la Tierra le ocurrirá
Las escarpadas penas, los húmedos prados,
a los hijos de la Tierra. El hombre no tejió
el calor del cuerpo del caballo y el hombre,
la trama de la vida; el es solo un hilo. Lo
todos pertenecemos a la misma familia...
que hace con la trama se la hace a sí
mismo.
Nosotros preferimos el suave susurro del
viento sobre la superficie de un estanque,
así como el olor de ese mismo viento
purificado por la lluvia del mismo día o
perfumado con aromas de pino... La sola
vista de sus ciudades apenas los ojos del
piel roja. Pero quizá sea porque el piel roja
es un salvaje y no comprende nada...
OBJETIVOS DEL CAPITULO
A
l
finalizar
este
capitulo
el
estudiante será capaz de:
1. Comprender el desarrollo de la
He visto a miles de búfalos pudriéndose en
las praderas, muertos a tiros por el blanco
Ecología como nueva fuente del
conocimiento humano.
desde un tren en marcha. Soy un salvaje y
no
comprendo
humeante
puede
como
importar
una
más
máquina
que
el
búfalo al que nosotros matamos solo para
2. Conocer, a través del estudio y la
discusión, las diversas ramas que
conforman la Ecología.
234
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
3. Discutir acerca de la importancia de
la
interrelación
entre
biosfera, etcétera.
factores
abióticos y bióticos para expresión
de la vida en nuestro planeta.
6. Valorar las diversas interacciones
que
se
presentan
organismos
4. Discutir la influencia que ejercen los
diversos factores físicos y químicos,
como
luz
solar,
vivos,
parasitismo,
entre
tales
los
como:
comensalismo,
mutualismo, etcétera.
temperatura,
presión atmosférica, clima, altitud
7. Polemizar acerca de la relevancia de
latitud. 02, C02, tipo de suelo, etc.,
los niveles de organización de los
sobre los organismos que habitan
seres
en las partes terrestre y acuática
resaltando,
del
criterios
planeta
donde
es
posible
vivos
en
además,
de
la
biosfera,
según
Clasificación
los
de
Whittaker, qué lugar ocupan en los
soportar la vida.
diversos
5. Discutir acerca de la relevancia de
reinos
taxonómicos
propuestos por este autor.
conceptos ecológicos fundamentales
tales como: Niveles tróficos, nicho
ecológico,
población,
comunidad,
235
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
Disponibilidad de bióxido de carbono
CONCEPTOS CLAVE
Procariontes
Altitud y latitud
Historia
de la Ecología
Disponibilidad
de oxigeno
Productores
Arcilla
del suelo
Ecología deHorizontes
sistemas Reinos
Arena
Horizontes minerales
Ecología (significado)
Simbiosis
Atmósfera y presión atmosférica
Humus Sinecología
Ecología aplicada
Auto ecología
EcosistemaIluminación
Substratos terrestres y
Autótrofos
Acuáticos Intemperización
Bioma -
Limo
Eucariontes
Suelo
Biosfera
Luz solarSuelo franco
Factores abióticos
Clima
Mutualismo
Factores abióticos
físicos Tactismos
Comensalismo
Nicho ecológico
Factores abióticos
químicos Temperatura
Comunidad
Factores bióticos Niveles de organización en los seres vivos de l
Consumidores
Fotosíntesis ecosistemas
Desintegradotes Parasitimo
Heterótrofos
Dinámica de poblaciones Población
Historia de la ecología
236
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
Horizontes del suelo
término Economía, por ese motivo, algunos
Horizontes minerales
han
Humus
economía de la vida". Por ejemplo, la
Lluviacion
Ecología humana se ocupa específicamente
Intemperización
de estudiar los aspectos ecológicos de la
Limo
comunidad en que vivimos.
considerado
la
Ecología
como
"la
Luz solar
Mutualismo
Desde un punto de vista más enciclopédico,
Nicho ecológico
la Ecología podría definirse como: la ciencia
Niveles de organización en los seres vivos
que estudia las condiciones de existencia de
de los ecosistemas
los organismo vivos y las interrelaciones de
Parasitismo
todo tipo existentes entre ellos y el medro
Población
ambiente.
Procariontes
Productores
HISTORIA DE LA ECOLOGIA
Reinos
Simbiosis
Sinecologia
Substratos terrestres y acuáticos
Suelo
Suelo franco
Tactisismo
Temperatura
Textura del suelo
Zona euforica
DEFINICION DEL TÉRMINO ECOLOGÍA
L
a Ecología ha sido definida en varias
SURGIMIENTO HISTÓRICO DE LA
ECOLOGÍA
E
fue
l
primer
estudioso
de
las
interacciones entre los organismos
vivos y su medio ambiente no vivo
Teofrasto
(327-287
a.C.)
-filosofo
griego, condiscípulo de Aristóteles-; por lo
tanto, los orígenes de la Ecología estarían
en la Historia Natural de los griegos y, mas
tarde,
en
el
trabajo
de
los
fisiólogos
vegetales y animales.
formas. Así, para algunos es "El
estudio de las interrelaciones entre
los organismos y su medio ambiente", y
para otros, “la economía de la naturaleza" o
“la biología de los ecosistemas".
El termino griego oikos ('casa') es la raíz
tanto de la palabra Ecología como del
El termino Ecología lo estableció el celebre
biólogo alemán Ernest H. Haeckel (18341919) en el año de 1869, quien lo definió
como el estudio de las relaciones de un
organismo con su ambiente inorgánico y
orgánico; en particular, Haeckel consideraba
que un organismo cualquiera presentaba
237
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
relaciones de tipo positivo o "amistoso" y de
sido catalizador de dicho alumbramiento fue
tipo
el viaje del Challenger,' donde trabajaron
negativo
o
"enemistosas"
con
las
plantas y animales con los que convivía. Tal
conjuntamente
vez el merito de Haeckel fue percatarse de
fisiólogos, químicos y geólogos para la
que el campo de estudio de la Ecología no
constitución de los "laboratorios costeros".
estaba cubierto por ninguna de las ramas
Las
de la Biología de esa época.
contribuyeron
botánicos,
investigaciones
multidisciplinaria
a
zoólogos,
de
este
equipo
que
la
visión
del
medio
acuático
La historia de la Ecología difiere de la de las
surgiera primero que la del medio terrestre.
demás ciencias, ya que mientras estas
Un ejemplo de esta perspectiva se tiene en
primero tienden a generalizar para luego
el
dividir su campo de estudio -siguiendo un
microcosmos de S.A. Forbes (1887); en esa
mecanismo deductivo-,aquella trabaja a la
misma época (1880), Víctor Hensen estudia
inversa
el plancton y trata de establecer un balance
-usando
un
proceso
inductivo-,
trabajo
titulado
porque es en sí una ciencia de síntesis que
en
combina
Probablemente
conocimientos
de
diversas
la
El
producción
lago
de
este
como
los
trabajo
un
mares.
pionero
disciplinas con puntos de vista propios; es
posibilitó el desarrollo de los conceptos
decir, se ha formado de varias raíces que
dinámicos
finalmente han convergido en un tronco
equilibrio en los sistemas acuáticos antes
común: el estudio de las relaciones de los
que en los continentales.
de:
producción,
biomasa
y
seres vivos y su medio ambiente.
La conjunción de las diversas disciplinas no
Quizá
a
los
resultó sencilla; no fue sino hasta hace 25
coyunturalmente
años que los estudiosos de los mares
para establecer la ciencia interdisciplinaria
(oceanógrafos) y de las aguas continentales
de la Ecología; un hecho que tal vez haya
(limnólogos) unificaron sus esfuerzos.
científicos
finales
del
coincidieron
siglo
pasado
1.1.2 Descripción cronológica de los acontecimientos sobresalientes relacionados con
la Ecología
Fechas y periodos cronológicos
1) 1478-1577 y 1539 - 1600
Hechos sobresalientes
Comparación de las especies vernáculas de
plantas y animales por: G. Fernández de
Oviedo
y
J.
de
Acosta,
respectivamente
(exploradores españoles).
2) 1707 - 1788; 1769 - 1859
Comparación entre América y Europa
238
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
y 1809 - 1882
por parte de naturalistas de la talla del Conde
De Buffon, A. Von Humboldt y C. Darwin.
3) 1707- 1778
C.
Linneo,
reconoce
la
relación
entre
la
distribución de plantas y las características
ambientales.
4) 1800
Surgimiento de la Edafología o Pedología,
ciencia del suelo.
5) 1756, 1880-1910
Buffon,
Darwin
y
Wallace
sientan
los
fundamentos de la Ecología. Bases de la
historia natural.
6) 1887
Forbes
caracteriza
"microcosmos"
interaccionan
abióticos
a
un
(visión
los
y
los
lago
como
holistica
un
donde
componentes
físicos
o
organismos
vivos
o
componentes bióticos).
7) 1823-1913
R. Wallace, coautor de la teoría de la selección
natural, es considerado también fundador de la
zoogeografía.
8) 1880-1930
A. Wegener es fundador de la Biogeografía.
9) 1899
H. C. Cowles describe la sucesión vegetal en
dunas de arena.
10) 1911
Ross
intento
describir
en
términos
matemáticos el mecanismo de propagación del
mosco causante del paludismo.
11) 1913
Berna. Primera conferencia internacional sobre
protección
de
los
paisajes
naturales.
A
principios de siglo, se reconoce a la Ecología
como la ciencia que estudia los problemas de
poblaciones y comunidades.
239
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
12) 1687, 1718, 1925 y 1926
A. Leeuwenhoek, T. Malthus, R. Pear' Volterra,
respectivamente,
hacen
planteamientos
relativos al aumento matemático del tamaño
poblacional.
13) 1927
C. E. Elton desarrolla el concepto de nichos y
pirámides ecológicas.
14) 1930
E. Birge y C. Juday, establecen el concepto de
producción primaria.
15) 1942
R. L. Lindeman detalla el flujo de energía en el
ecosistema,
el
que
se
ve
ampliamente
incrementado con los trabajos de E. y H. Odum
(Estados Unidos) y do Oving en Inglaterra,
respecto a los ciclos nutritivos
16) 1958
Atenas. Congreso para la conservación de la
naturaleza y sus recursos.
17) 1969
Suecia propone a la ONU que se realice
primera conferencia sobre el medio ambiente
humano.
18) 1972
Se crea en Suecia el PNUMA (Programa de la
Naciones Unidas para el Medio Ambiente. En
este programa México representa al Caribe y
América Latina.
Estos son solo algunos de los acontecimientos que promovieron la aparición de una ciencia
nueva, de carácter multidisciplinario y holistico: la Ecología.
240
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
SITUACIÓN ACTUAL Y
En la actualidad existen otras ramas de esta
PERSPECTIVAS DE LA ECOLOGÍA
ciencia, pero se considera que escapan a los
E
propósitos de este texto y por ello no se
n la actualidad la Ecología se divide
reseñan.
en varias ramas, entre las que se
En esta época, finales del siglo XX, la
cuentan:
Ecología se ha vuelto una rama del saber
1. Autoecología. Estudio de las relaciones
humano
que
traspasa
fronteras
entre un solo tipo de
previamente establecidas, tanto hacia sus
organismo (una especie)
ciencias auxiliares como hacia su propio
y el medio en que vive.
contexto interno. Por ello se involucra con la
2. Sinecología. Estudio de las relaciones
entre diversas especies
pertenecientes
a
un
mismo grupo y el medio
Biología vegetal y animal, la Meteorología,
la Pedología, la Geología, la Antropología, la
Sociología, la Economía, etc. Además, en su
estructura
interna
es
difícil
separar
el
comportamiento de la dinámica poblacional,
en que viven.
la genética, evolución y adaptación de una
3. Dinámica de poblaciones. Estudia las
especie,
en
su
entorno
ambiental,
causas y modificaciones
transformándose en la práctica, en una
de
ciencia transdisciplinaria.
la
abundancia
de
especies en un medio
dado.
4.
Ecología
aplicada.
Esta sección terminará con la siguiente
Representa
tendencia moderna de
protección
a
la
naturaleza y el equilibrio
de esta en
reflexión:
la
el medio
ambiente humano rural
y urbano.

La
Ecología
moderna
se
ha
ampliado enormemente, no solo en la
extensión de su campo de acción, sino en
la profundidad de sus planteamientos por
lo que los problemas ligados a ella --como
los
relativos
a
la
conservación
y
5. Ecología de sistemas. Tal vez sea la más
explotación
moderna rama de esta ciencia; emplea las
deben enfocarse desde un punto de vista
matemáticas
modelos
educativo, de concientización y de acción y
matemáticos y de computadora para lograr
no por medio de la promulgación de leyes
la comprensión de la compleja problemática
y reglamentos abstractos y la aplicación de
ecológica.
planes ilógicos. Uno de estos casos es la
aplicadas
en
de
los
recursos
naturales-
propuesta de evitar la contaminación que
241
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
genera el uso de aceites y gasolinas,
cuando lo que se debe impulsar es, por
ejemplo, el abaratamiento del gas natural
y la energía atómica; mientras esto último
no
suceda,
los
desulfuración
de
decretos
sobre
combustibles
la
seguirán
siendo ignorados.
CONCEPTOS
FUNDAMENTALES.
FACTORES ABIOTICOS Y BIOTICOS
L
os
factores
ecosistema
abióticos
son
de
todos
un
aquellos
parámetros físicos o químicos que
afectan a los organismos. Por su parte, los
factores
bióticos
interacciones
de
se
los
refieren
seres
a
las
vivos
del
ecosistema.
La Ecología, corno ya se ha señalado,
estudia
las
organismos
interrelaciones
y
su
entre
ambiente.
los
Dichas
interrelaciones son de una complejidad tan
enorme que basta señalar un caso particular
para hacerlo notar. Por ejemplo, una simple
araña depende de los insectos que atrapa,
del espacio disponible para elaborar su nido
o hábitat, de la temperatura y humedad
idóneas, de la disponibilidad de oxígeno en
el ambiente y de los cambios estacionales,
entre
otros
muchos
factores;
pero
si
reflexionamos un poco, podríamos constatar
que el papel ecológico de la arana en el
equilibrio
consiste
del
en
ecosistema
comerse
insectos de una
a
donde
otro
grupo
vive
de
Fig. 1.1 Relaciones entre factores bioticos y
abióticos de un ecosistema.
O varias especies, esto representa el nicho
ecológico de la araña. Este nicho se vera
afectado
por
la
disponibilidad
de
los
animales de los cuales se alimenta la araña,
242
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
estos, a su vez, dependen de otras plantas,
temperatura,
de cambios climáticos, de las horas de luz
atmosférica,
solar, de sales minerales, etcétera.
altitud y latitud.
Para poder ir descifrando esta aparente
maraña, revisaremos a continuación los
diversos factores bióticos y abióticos que
inciden en el desarrollo de un ecosistema.
(Véase Fig. 1. 1.)
L
os
el
atmósfera
agua,
el
y
presión
microclima,
la
LA LUZ SOLAR
E
sta es la fuente principal de energía
de un ecosistema. La radiación solar
que se recibe sobre la superficie
terrestre
FACTORES ABIÓTICOS FÍSICOS
la
varía
según
el
ángulo
de
incidencia. La radiación solar en los polos se
distribuye en un área mayor que en el
componentes
abióticos
pueden
ecuador.
Este
fenómeno
causa
efectos
diferenciarse en dos categorías: los
notables en las temperaturas ambientales
que ejercen efectos físicos y los que
de
las
zonas
irradiadas;
efectivamente,
presentan efectos químicos. Los factores
sabemos de la gran diferencia entre las
abióticos
temperaturas del ecuador y las de los polos
físicos
son
los
componentes
básicos abióticos de un ecosistema; a ellos
esta
sujeta
conjunto
de
la
comunidad
organismos
biológica
vivos
de
norte y sur.
o
un
También
existen
diferencias
en
la
irradiación, condicionadas en los hemisferios
ecosistema.
norte y sur por la inclinación de la Tierra
Entre otros, los factores abióticos físicos
más
importantes
son
la
luz
solar,
sobre su eje en relación con la trayectoria
la
243
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
A
dirección
CONCEPTOS FUNDAMENTALES.
FACTORES AB IOTICOS Y
BIOTICOS,
contraria
al
Sol,
de
modo que el ángulo de incidencia
de los rayos solares sobre su
territorio disminuye, lo cual ocasiona un
menor numero de horas de luz diurna y un
lrededor del Sol. Así, por ejemplo, en
invierno, el hemisferio norte se inclina en
marcado
descenso
en
la
temperatura
ambiental.
244
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
La magnitud de la luz solar que alcanza la
capa
externa
de
la
atmósfera
es
de
2
alrededor de 1.9 calorías-gramo/cm /min y
al
nivel
del
mar
es
de
1.5
calorías-
2
gramo/cm /min.
Si
esta
radiación
uniformemente
sobre
se
toda
distribuyera
la
superficie
245
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
terrestre durante un año, fundiría una capa
adicionales corno el del espectro visible' el
de hielo de 25 metros de espesor.
cual puede notarse cuando se observa el
agua azul desde un buque, ya que el azul es
Además de su efecto térmico, la luz solar es
de los colores de mayor absorción selectiva
la materia prima energética para el proceso
y el que penetra a mayores profundidades
de la fotosíntesis, aunque la mayor parte de
en aguas de lagos y océanos. Aunado a este
la
dato, se cita que la penetración máxima de
energía
no
transformada
es
en
susceptible
energía
de
de
ser
enlaces
químicos: del total de energía irradiada se
calcula
que
solo
el
2%
ha
bajo
de
apropiada
para
productores
fotosintéticos marinos es de 200 metros.
logrado
convertirse en fotosintetatos. Este índice
tan
luz
aprovechamiento
puede
deberse, entre otras razones, a que no toda
la energía irradiada es aprovechable; según
el espectro de la luz solar, solo parte de
esta radiación es visible (véase Fig. 1.2).
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA LUZ
U
no de los efectos mas importantes
de la luz es la producción de
clorofila,
organismos
realizada
fotosintéticos
por
los
terrestres
y
Entre las radiaciones de la luz visible se
marinos (plantas verdes, algas, bacterial y
encuentran
cianobacterias)
las
que
calientan
el
medio
ambiente y las que absorben las plantas
fotosíntesis,
El color de la piel de algunos animales
importancia
puede estar directamente influido por la luz
para iniciar el flujo de materia y de energía
o por uno de sus efectos: la temperatura. A
en un ecosistema. (Véase Fig. 1.3.)
esto se le ha dado en llamar reglas térmicas
verdes
para
fenómeno
de
efectuar
la
trascendental
ecológicas; es de conocimiento general la
LA LUZ EN EL AMBIENTE ACUÁTICO
regla de que individuos de talla menor están
relacionados
L
con
temperaturas
altas,
a luz solar de la que disponen los
mientras que los más corpulentos lo están
organismos acuáticos a su paso por
con
la atmósfera ha resultado afectada
características están estrechamente ligadas
por diversos factores: nubosidad, latitud,
temperaturas
bajas.
Estas
a la irradiación solar correspondiente.
humedad, concentración de polvos o de
esmog, etc. Por consiguiente, el medio
Por otro lado, también deben considerarse
acuático
parcialmente
el fenómeno de periodicidad y los tactismos,
filtrada, la cual en su recorrido hacia las
ya que ambos permiten lograr respuestas
partes interiores del medio acuático sufre
condicionadas
efectos de reflexión, intensidad, distribución
sensibles a los niveles de luz solar.
angular
Un efecto sumamente conocido, en cuanto a
recibe
y
una
luz
estacional.
Hay
efectos
de
plantas
y
animales
246
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
la periodicidad luminosa, es el relativo a
Las zonas de temperatura mas baja, como
ciertas etapas de la fotosíntesis que sólo
ya se dijo, son aquellas donde se recibe
pueden desarrollarse en presencia de luz.
menor irradiación solar anual; este es el
caso de los polos norte y sur, donde
Otro ejemplo de periodicidad lo representa
encontramos veranos con menor irradiación
el patrón de floración de algunas plantas el
(aunque allí puede germinar el centeno).
crisantemo sólo florea si el día es breve, por
lo que se le conoce como planta de día
Existen organismos que pueden vivir en
corto, es decir, un día donde las horas de
tundras, taigas, en los polos, etc., y que son
luminosidad son pocas, como en invierno.
capaces de resistir temperaturas inferiores
a la de congelación del agua: 0° C o 32° en
En
los
animales
los
tactismos
son
respuestas diferenciales a los niveles de luz.
cambio
otros
organismos
habitan
en
géiseres o aguas termales, incluso algunos
Este tipo de respuestas les permite tornarse
más activos en presencia de luz y reducir su
actividad en la oscuridad, o a la inversa; por
ejemplo,
se
han
comprobado
en
el
laboratorio los hábitos nocturnos del ratón
ciervo, Peromyscus sp, el cual por alguna
razones ecológicas prefiere cazar durante la
noche y mantenerse en reposo en las horas
diurnas.
LA TEMPERATURA
L
a energía térmica proveniente de la
luz solar se expresa de dos maneras
en
la
naturaleza;
temperatura,
considerada
intensidad
la
grados
de
energía
una
es
como
expresada
(centígrados,-Fahrenheit,
la
la
en
Kelvin,
etc.), y otra es la cantidad de calor, medido
en calorías., contenido por un cuerpo; las
habitan
calorías de un material --por ejemplo un
mayores a los 45° C o 113° F. En general,
alimento- indican la cantidad de energía
se puede decir que la mayor actividad
química que este posee almacenada.
metabólica en la naturaleza se presenta en
en
lugares
con
temperaturas
247
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
un rango de temperaturas comprendido
entre 0 y 45° C.
Para resistir temperaturas extremas los
organismos
morfológicas
desarrollan
y
adaptaciones
fisiológicas.
Estas
TEMPERATURA, CLIMA Y VIENTOS
L
a cantidad de energía solar y la
forma en que esta incide sobre la
superficie terrestre influyen sobre la
temperatura
mientras
de
cada
que
zona
las
geográfica,
variaciones
de
adaptaciones pueden consistir en esporas,
temperatura en la superficie del planeta y el
quistes, huevos, pupas y semillas, lo cual
movimiento de rotación de este condicionan
dependerá si se trata de plantas o animales.
el patrón de corrientes de aire (vientos) y,
Por ejemplo, los tallos y las hojas de las
por ende, las precipitaciones pluviales. Así,
gramíneas generalmente mueren por las
los vientos que ascienden en el ecuador
heladas
los
pierden humedad en forma de precipitación
estolones y raíces resisten y brotan de
pluvial y los que descienden a los 30° de
nuevo cuando las condiciones vuelven a ser
latitud norte y sur, ocasionan los grandes
favorables.
desiertos
invernales,
mientras
que
de
transferencia
esas
de
zonas.
aire
Durante
caliente
la
desde
el
En general, el aumento de la temperatura
ecuador hacia los polos, los vientos alisios
acelera
del
los
procesos
fisiológicos;
por
sureste
y
noreste,
además
de
los
ejemplo: (véase Fig. 1.4) el movimiento, la
vientos del oeste, son los responsables de
actividad
actividad
las diversas precipitaciones pluviales en el
oxigeno,
planeta. Estas precipitaciones, junto con los
reproductiva,
metabólica,
el
consumo
la
de
etcétera.
Los
organismos
efectos
tienen
un
límite
de
de
altitud,
latitud
geológicos
debidos
a
montañas,
ocasionan
la
la
y
efectos
presencia
de
diversidad
de
resistencia al incremento de temperatura.
climas y, en consecuencia de biomas en la
Cuando se rebasa ese límite, los vegetales
Tierra.
tienden a cerrar sus estomas, para impedir
la transpiración; los animales, por su parte,
En conclusión la temperatura es un factor
pueden emigrar -por ejemplo, la langosta
que limita la distribución de las especies,
(Locusta migratoria) emprende el éxodo
actúa sobre cualquier etapa del ciclo vital y
cuando la temperatura del suelo alcanza los
afecta
38° C-. Estas respuestas se presentan
reproducción o desarrollo.
las
funciones
de
supervivencia,
siempre y cuando no se alcancen límites
letales.
248
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
ALTITUD Y LATITUD Y SU
es decir, 100 metros de altitud equivalen al
aumento de un grado de latitud. En cuanto
RELACIÓN CON LA TEMPERATURA
E
a la distribución de los seres vivos, las
n general, los aumentos progresivos
variaciones
de latitud y altitud causan efectos
cambios
térmicos
modifican esa misma distribución de los
temperatura
similares,
media
de
ya
la
que
la
atmósfera
seres
de
latitud
térmicos
vivos,
y,
los
y
altitud
por
causan
consiguiente,
que
peculiarmente
disminuyen 0.5° C, por cada grado de
presentan formas de dispersión paralelas si
aumento de la latitud o por cada 100
se trata del aumento de latitud (alejamiento
metros de elevación de cuanto a la altura;
paulatino del ecuador) o del aumento de
altitud (altura sobre el nivel del mar).
(Véase Fig. 1.5.)
ATMÓSFERA Y PRESIÓN
ATMOSFÉRICA. AGUA Y PRESIÓN
ACUÁTICA
C
omo el aire y el agua son los dos
medios
fundamentales
desarrollan
debemos
los
destacar
fundamentales.
El
aire
donde
seres
sus
es
se
vivos,
diferencias
una
mezcla
gaseosa que contiene 79% de nitrógeno,
20% de oxigeno y 0.03% de bióxido de
carbono su densidad es de 0.013. El agua,
mientras
tanto,
esta
formada
exclusivamente por la molécula HZ0. La
densidad del agua pura es de 1.0 g/cm3 y,
en el mismo sistema de unidades, el agua
de mar tiene una densidad de 1.028;
coincidentemente el protoplasma también
tiene la misma densidad, ya que ambas
contienen sales minerales disueltas.
249
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
La
presión
también
presenta
efectos
(Véase
Fig.
1.6.)
Estas
variaciones
distintos: en el aire, cada vez que se
condicionarán en mucho los patrones que
ascienden
distribución
características
de
los
seres
vivos en ambos medios.
Como el agua tiene una gran importancia
biológica, la trataremos más detenidamente
en una sección especial.
FACTORES ABIÓTICOS QUÍMICOS
C
omenzaremos esta sección con lo
relativo
al
substrato
-ya
sea
acuático o terrestre-, el cual en
términos generales constituye la superficie
sobre la que se establecen los seres vivos
para satisfacer sus necesidades de fijación,
nutrición, protección, reserva de humedad,
etc.
En
substrato
los
ecosistemas
terrestres
esta constituido por
el
el
suelo
mientras que en los acuáticos puede estar
formado por rocas, piedras sueltas, grava,
arena,
barro
o
incluso
por
la
película
superficial que se forma en las capas
superiores de las reservas acuáticas.
El substrato tiene considerables efectos
Fig. 1.6 Relación entre la altura sobre el
nivel del mar y la presión atmosférica
300 metros la presión baja 24 mm de
mercurio; mientras que en el mar, cada vez
que se descienden 10 metros, la presión
acuática asciende en 760 mm de mercurio;
a 900 metros de profundidad la presión
alcanza valores de varios miles de toneladas
mecánicos sobre los organismos, ya que
constituye la superficie sobre la que viven y
se desplazan o en cuyo interior transcurre
soda su vida." Nosotros lo consideramos de
efectos químicos, ya que, desde el punto de
vista de la productividad del ecosistema,
representa la principal fuente de materias
primas
para
fotosintético,
desarrollar
es
decir,
el
el
inicio
proceso
de
la
250
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
producción alimenticia en el ecosistema.
(Véase Fig. 1.7.)
Como
se
diversidad
mencionó
de
anteriormente,
substratos
que
la
permiten
desarrollo de la vida es muy amplia; por
ejemplo, en la fina película formada por la
tensión superficial del agua habitan muchas
algas y la lenteja de agua en la parte
superior; en la región inferior de la misma
película existen gusanos pianos y caracoles.
Los cascos de acero de los buques y las
boyas marinas, son atacados fácilmente por
algas, mejillones y gusanos tubicolas.
SUBSTRATO TERRESTRE. EL SUELO
E
s el más común de los ecosistemas
terrestres; el suelo se deriva de la
erosión de las rocas causada por
factores físicos, químicos y biológicos; un
ejemplo de la acción de estos factores lo
hallamos en los efectos erosivos del viento,
agua
y
sustancias
químicos,
raíces
de
árboles, etc., sobre la roca original, llamada
también coca madre del suelo. (Véase
cuadro 1. 1.)
En el sistema técnico de medidas, la unidad
de presión es el kilopondio/m2 lo que nos
conduce
a
la
unidad
tonelada/m'`.
Curiosamente la unidad de presión de las
atmósferas corresponde al kilopondio/cm`.
251
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
La materia orgánica del suelo puede ser la
que se produce directamente durante la
fotosíntesis,
pues
entonces
algunos
vegetales excretan por las raíces aminoacie
vitaminas, hormonas, etc. (Véase cuadro
1.2.) Es el caso de las leguminosas del tipo
de la Vicia faba o haba común, la cual
cuando
es
simbióticos
infectada
del
leguminosarum
nitrógeno)
por
organismos
del
Rhizobium
tipo
(bacteria
excreta
al
fijadora
suelo
de
nitrógeno
textura,
soluble, del tipo del acido aspártico, que
propiedad característica del suelo, $610
puede incrementar el nivel de fertilidad del
consideran los porcentajes de arena, limo
suelo.
NOTA:
Para
determinar
la
y arcilla y la suma de sus respectivos
porcentajes, se hace equivalente al 100%,
pues
estos
son
sus
componentes
mayoritarios. Un suelo franco, que es el
mejor suelo agrícola, por ejemplo, Gene
iguales proporciones de arena, lim., y
arcilla (33% de cada uno).
El
suelo
posee
todas
las
reservas
de
materiales orgánicos, minerales, agua y
oxigeno que se requieren paca el buen
funcionamiento tanto de los productores de
nutrientes como de los consumidores. En el
grupo de productores encontramos plantas
fotosintéticas, algas, algas cianofíceas y
algunas bacterias fotosintéticas, mientras
que el grupo de consumidores lo conforman
el resto de organismos del ecosistema;
animales,
fotosintéticas,
hongos,
bacterias
actinomiceto,
no
protozoarios,
etcétera.
252
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
través de los ciclos de mineralización, por la
adición de heces fecales y cadáveres de los
organismos que viven sobre y dentro del
suelo, formando el humus." (Véase Fig.
1.8.)
Las
diversas
partículas
minerales
que
constituyen el suelo varían en su diámetro
desde los 256 mm (pedruscos y guijarros)
hasta los 0.002 mm, o incluso diámetros
menores asociados con los diversos tipos de
arcilla; la arcilla de origen mineral y el
humus, forman el sistema coloidal del suelo,
donde queda retenida la mayor cantidad de
agua y materia orgánica que este contiene.
Horizontes del suelo. Cuando se describe el
suelo desde la parte mas superficial hasta la
más profunda, es decir hasta el lecho
rocoso, se dice que se esta realizando un
perfil del suelo. Cuando este se realiza
pueden reconocerse las diferentes secciones
constitutivas
del
suelo,
denominan
capas
capas
tipifican
se
constitución
y
u
las
cuales
horizontes;
con
apariencia;
base
por
se
dichas
en
su
ejemplo:
color, apariencia pedregosa, manchas o
secciones donde el color se manifiesta
mezclado
debido
materiales
de
verticalmente
Por otro lado, además de las secreciones de
los
organismos
fotosintéticos,
el
suelo
aumenta su nivel de materiales orgánicos,
los cuales se degradan paulatinamente a
a
fierro.
la
presencia
Así,
encontramos
al
de
descender
que
los
horizontes A y B son variables, según el tipo
de suelo; después se encuentra el horizonte
C, que se conoce como materia parental y
finalmente el horizonte D, la roca madre del
suelo (Véase Fig. 1.9.)
253
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
Los horizontes mas superficiales que poseen
composición con la de la roca madre del
la nomenclatura At;,) y A,) son considerados
suelo. Puede afirmarse que la actividad
los horizontes orgánicos del suelo, ya que,
biológica en esta zona es nula.
de existir en ellos arcilla, se puede retener
hasta un 30% de materia orgánica. Dichos
El horizonte D es considerado el
horizontes forman lo que se conoce como
representativo de la roca madre; puede
mantillo orgánico derivado de plantas y
estar
animales.
Los horizontes A, A2 y A, son considerados
horizontes minerales, pues su contenido de
materia orgánica es menor del 20%. En
estos
horizontes
acumulación
humificada,
asociada
se
de
9
la
con
presenta
materia
una
orgánica
cual
esta
íntimamente
la
fracción
mineral,
fundamentalmente con las arcillas.
El horizonte B es aquel donde se manifiesta
en
forma
sobresaliente
la
iluviación
(acumulación) de arcillas silicatadas, hierro,
aluminio o humus, ya sea solo o combinado.
Pueden presentarse también sesquióxidos,
debido
a
los
cuales
el
suelo
de
este
horizonte tiene colores más fuertes o más
rojos que los de los horizontes superiores e
inferiores.
Entre los horizontes A, A, A, y hasta el
extremo del horizonte B se considera que
está presente el suelo verdadero.
A menudo el horizonte C ha sido llamado
material parental del suelo; allí se acumulan
sales como los carbonatos de calcio y de
magnesio, así como otras sales solubles.
Este horizonte puede o no coincidir en su
254
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
constituido por granito, arenisca o Cal iza.
OTROS
También se conoce con el lecho rocoso del
QUÍMICOS.
suelo.
ANHÍDRIDO CARBÓNICO
Además
de
representar
nutritivo
para
organismos,
importante
una
el
gran
el
suelo
papel
en
reservorio
diversidad
de
desempeña
un
regulación
del
la
E
FACTORES
EL
ABIÓTICOS
OXIGENO
Y
EL
l oxigeno y el anhídrido carbónico
son dos sustancias que tienen una
importan
intercambio
de
fundamental
los
organismos
en
el
con
su
equilibrio ecológico, en el se presentan
ambiente. Dichas sustancias son un factor
fenómenos
clave de la fotosíntesis y la respiración,
de
iluviación,
deposición,
translocación,
erosión,
lixiviación,
intemperización, etc. (véase la Fig. 1.10).
como
puede
constatarse
las
siguientes
reacciones:
La entrada y salida de agua del
El 02 y el CO guardan una estrecha y
reciproca
relación;
juegan
un
papel
fundamental no tan solo en la respiración y
suelo es considerable, así como las perdidas
y
ganancias
probablemente
ecosistema
represente
de
para
el
el
energía,
el
aspecto
aspecto
pero
equilibrio
del
medular
lo
biológico
de
materiales, el cual se desarrolla a partir de
la
mineralización
de
materia
orgánica
proceso que se establece a través de los
ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, azufre,
carbono, etcétera.
la fotosíntesis, sino también en procesos de
quimiosíntesis
carbohidratos
donde
(aunque
se
no
se
forman
ocupe
al
oxigeno como aceptor de electrones). En los
procesos de mineralización de la materia
orgánica vía microbiológica, el oxigeno y el
bióxido de carbono generalmente están
presentes,
consumiéndose
y
desprendiéndose, respectivamente.
El
oxigeno
constituye
el
20%
de
la
255
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
atmósfera; este es un valor general en todo
soportan
el
ambientes
regiones donde la presión del oxigeno sea
cantidad
inferior al 45% de su valor al nivel del mar.
uniforme y adecuada de oxigeno; este se
Tanto la reducción en la concentración de
consume
se
oxigeno, como el enrarecimiento del aire
reintegra después de un rompimiento de la
condicionan la frontera alta de las aves y,
molécula de agua que se presenta en la
en general, de los seres que pueden formar
fotosíntesis, regenerándose así el nivel de
esporas y quistes que pululan en el aire
oxigeno presente en la naturaleza.
(animales inferiores microorganismos del
globo
terráqueo.
terrestres
se
En
dispone
en
la
los
de
una
respiración
aerobia,
vivir
permanentemente
en
tipo de hongos y bacterias, protozoarios,
En el medio terrestre se presentan dos
etc.) Este es el origen de la presencia de
casos de escasez de oxigeno, uno ocurre en
gran cantidad de amibas en el aire de la
las alturas dado el enrarecimiento del aire.
ciudad de México.
Esta
disminución
es
directamente
proporcional a la presión atmosférica, pues
la cantidad de
02
que se halla a los 5500 m
En el suelo, o más bien dentro de él, se
condiciona
la
existencia
de
organismos
es la mitad de la que se presenta a la altura
aerobios
del nivel del mar. El otro caso ocurre en el
anegados
suelo, donde el valor del 20%, al nivel
acumulación
atmosférico, disminuye al 10% o menos. El
enormemente la circulación del aire y, por
valor del 10% se considera para un suelo
tanto, el abasto de oxigeno. Esta carencia
arcilloso, bien drenado o aireado, pero en
afecta desde las raíces de las plantas hasta
suelos
la
mal
aireados
o
inundados,
ese
estrictos,
o
ya
donde,
de
diversa
quo
existe
detritus
flora,
en
suelos
una
amplia
se
fauna,
restringe
microflora
y
porcentaje va disminuyendo, además de
microfauna del suelo formada por algas,
que la respiración de las raíces y de la
artrópodos, anélidos, nematodos y hongos;
microflora nativa consume la reserva de
protozoarios,
oxigeno en un lapso más corto que el
cianobacterias,
periodo de regeneración.
adaptaciones
actinomiceto,
entre
de
los
bacterias
otros.
y
Existen
organismos
para
subsistir aun en bajas concentraciones de
Sobre
la
superficie
terrestre,
la
oxigeno;
en
el
caso
de
algunos
concentración del oxigeno no ejerce una
microorganismos puede presentarse como
acción limitante considerable. La reducción
una respiración de carácter facultativo,10 en
del nutriente en las alturas determina la
función de la concentración del oxígeno
restricción de la distribución altitudinal de
disponible,
los
requieren
intransigente. Otro caso es el de algunas
oxigeno.
plantas de los manglares de las lagunas de
organismos,
también
Respecto
altas
a
los
los
cuales
presiones
de
mamíferos,
estos
no
evitando
así
una
aerobiosis
Florida que se conocen como neumatoforos:
256
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
dichas plantas crecen en su sistema radical
química en formas amoniacales asimilables
hacia arriba, a través del barro y del agua
por las raíces de las plantas, es decir,
pasta alcanzar el aire y, por lo tanto, el libre
contribuyen a la fertilización natural de los
acceso al oxígeno.
sucios. Las bacterias del grupo Rhizobium
son simbióticas (viven asociados Rhizobium-
Otro ejemplo es el de las superficies de
leguminosas)
algunos
encuentran
concentraciones de oxigeno dentro de los
inundadas durante casi todas las épocas del
nódulos de las raíces de las leguminosas,
año, lo que condiciona la existencia de
donde regulan la presión del gas por un
ciertos tipos de árboles, como los cipreses
pigmento de origen vegetal, del tipo de la
(Taxodiuir
hemoglobina,
bosques
que
se
distichum):
dichos
árboles
y
se
protegen
y
que
es
de
altas
llamado
poseen una especie de rodillas, elevadas
leghemoglobina. Las bacterias del genero
desde las raíces, que crecen irregulares
Clostridium son anaeróbicas, por lo tanto,
prominentes. Cuando se inició su estudio se
habitan
consideraron como órganos de aireación en
oxigeno esta ausente.
en
zonas
den
suelo
donde
el
una superficie inundada y, por consiguiente,
con poca difusión de oxigeno; sin embargo,
EL OXIGENO EN EL MEDIO
ahora
ACUÁTICO
se
supone
que
estos
ensanchamientos de raíces y troncos se
deber,
exagerado
crecimiento
del
cambium," estimulado por la combinación
abundante de agua y oxigeno en la zona
mas superficial del agua.
L
a principal fuente de oxigeno es el
aire, mientras que en el agua este
gas
puede
absorberse
de
la
atmósfera o formarse por las reacciones de
los organismos fotosintéticos: plancton y
La mayor parte de las plantas criptógamas y
animales
terrestres
tienen
aerobia y, por lo tanto, no pueden habitar
en
zonas
carentes
del
vegetales sumergidos.
respiración
oxigeno.
Las
lombrices de tierra, por ejemplos, pueden
pasar cortos periodos en suelo muy mojado,
pero después emigran hacia la superficie en
busca del oxigeno. Existen también en el
suelo otro tipo de organismos vivos del tipo
En el agua existe aproximadamente 25
veces menos cantidad do oxigeno que en el
aire, considerando la medida de un litro. El
oxigeno del agua puede consumirse tanto
por
la
respiración
de
todos
los
seres
acuáticos como por la descomposición de
materiales que se encuentran en ella.
de las bacterias de los géneros Rhizobiut y
Clostridium, las cuales son responsables de
gran parte de la fijación del nitrógeno
atmosférico
al
suelo
y
su
conversión
La demanda bioquímica de oxigeno (DBO)
es la norma que se usa para medir el peso
(por un volumen unitario de agua) del
257
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
oxigeno disuelto utilizado en el proceso
físicos
biológico
materiales
reservas de agua. Como ya se menciono, la
orgánicos. Los valores normales son de
respiración y degradación de sustancias que
aproximadamente
aguas
consumen el oxigeno disuelto constituyen
naturales, en tanto que se elevan hasta
los procesos de sustracción del elemento,
300-500 mg/I en aguas domesticas no
mientras que la fotosíntesis, la cual solo se
depuradas; si el numero de sustancias
realiza desde la superficie hasta los límites
de
degradación
1-2
de
mg/i
en
,
y
biológicos
que
afectan
a
las
contaminantes s incrementa la degradación
de la zona eufórica,12 la constituyen los
de
factores
estos
materiales
agota
el
oxígeno
bióticos.
Los
factores
abióticos
disuelto en el agua y puede causar la asfixia
pueden ser estacionales, de temperaturas;
de los organismos acuáticos; si esto sucede,
se conocen también efectos diurnos de
]as bacterias aerobias dejan de actuar y se
variación debido a la acción fotosintética
inicia el proceso anaeróbico de putrefacción
que se correlaciona directamente con las
del agua. Normalmente existe un alto poder
horas diurnas de la luz solar, así como
de biodegradación del agua debido a la
también los efectos de turbulencia de las
acción de las bacterias aerobias; pero si la
aguas y la acción de la agitación del viento.
concentración de sustancias orgánicas y
Este
química rebasa esta capacidad, las aguas no
importante, ya que cuando el agua circula
pueden regenerarse y entonces los lagos y
libremente en las capas superiores de lagos
ríos se convierten en cloacas abiertas sin
y
vestigios de vida. Por ejemplo, un pantano
regiones profundas de los lagos pequeños y
puede haberse formado por la recepción del
de las aguas costeras; dicha acción resulta
desagüe
de
inaccesible para el agua del mar, donde los
desecho, lo que trae como consecuencia
efectos de perturbación no rebasan los 100
que el nivel de oxígeno llegue a ser nulo.
m de profundidad.
El nivel de oxigeno es mas variable en el
En el medio acuático pueden diferenciarse
agua que en el aire, ya que en el medio
tres zonas: el estrato superficial, las zonas
acuático
mas
medias situadas debajo de esta capa y las
activamente en la concentración del gas;
zonas profundas. En cada una de ellas la
considerándose que en el aire su nivel
distribución del oxigeno es distinta.
de
los
drenajes
y
organismos
sustancias
influyen
último
océanos
factor
puede
es
especialmente
alcanzar
incluso
las
porcentual, 20%, resulta invariable.
La capa mas superficial del agua esta
En lagos, ríos y océanos el nivel de oxigeno
equilibrada con el aire que se extiende por
es el resultado de los procesos de adición y
encima de ella y su grosor depende de la
sustracción, conformándose así un equilibrio
turbulencia que se genere allí. El nivel de
dinámico en el que influyen los factores
concentración del gas de la zona situada por
258
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
debajo de la superficie depende de la
influencia de los factores bióticos y abióticos
mencionados con anterioridad, mientras que
al fondo del océano el oxigeno solo puede
llegar por el hundimiento en masa o la
circulación profunda
del
agua.
El
agua
proporciona oxigeno para los organismos
abisales (es decir, que viven en el fondo del
océano) después de los estancamientos
invernal
y
temporadas
darse
el
de
verano,
o
sea,
en
las
primaveral y otoñal. Puede
caso
de
que
los
cambios
estacionales con respecto a las variaciones
de temperatura y de acción del viento no
sean suficientes para suministrar el oxigeno
a la zona mas profunda del mar; si esto
ocurre se presentan complejos fenómenos
de abastecimiento del gas (donde influyen
efectos latitudinales) que promueven que el
agua fría que se hunde hacia ]as grandes
profundidades
regrese
de
nuevo
a
la
superficie central del océano, originándose
así una corriente de retorno, desde las
regiones ecuatoriales hacia los polos, en
una circulación horizontal. En el agua de
mar los niveles de oxigeno pueden variar
ciertas estrategias para lograrlo; algunos
desde
caracoles rellenan periódicamente sus pul-
los
4
hasta
los
8
cm'/I,
estabilizándose alrededor de 5 cm'/1.
mones en la superficie mientras que la
chinche de agua (Notonecta) almacena su
Los habitantes de las regiones acuáticas,
provisión de oxigeno en unas burbujas de
disponen de una variedad de adaptaciones
aire
destinadas a obtener cantidades suficientes
profundas.
mientras
baja
a
]as
partes
mas
de oxigeno del medio o pueden recurrir a
Podría suponerse que organismos que no
viviesen
en
zonas
saturadas
en
su
concentración de oxigeno, sufrirían graves
efectos, pero en la naturaleza muchos seres
259
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
acuáticos
aerobios
pueden
vivir
en
El C02, también modifica otros factores del
concentraciones de oxigeno muy por debajo
ambiente;
a
diferencia
de las presiones normales del gas. (Véase la
reacciona químicamente; por ejemplo, en el
Fig. 1. 11.) Algunas larvas que viven en los
medio
fondos fangosos de los lagos poseen un tipo
modificando el pH, y cuando se combina con
especial de hemoglobina que alcanza un
el calcio da origen al carbonato de calcio o
95% de saturación cuando la atmósfera solo
caliza,
tiene una presión parcial de oxigeno de 10
saturación
y
mm de mercurio (en esas condiciones la
tropicales
de
hemoglobina de los mamíferos no rebasa el
transforma en formaciones coralinas en los
1 % de saturación).
océanos
acuático
la
cual
forma
del
oxigeno
acido
alcanza
elevado
tropicales).
carbónico,
condiciones
sobresaturación
pH
en
(lo
Aunado
si
aguas
que
a
de
se
este
mecanismo de incorporación de CaCO3, en
Si el oxigeno esta totalmente ausente, los
las mismas regiones tropicales existe un
organismos realizan procesos anaeróbicos y
sinnúmero de organismos que utilizan los
en la descomposición de la materia orgánica
iones
liberan grandes cantidades de sulfuro de
caparazones calizos que descienden hacia el
hidrogeno. Estos niveles de anaerobiosis y
fondo; en los océanos Atlántico e Indico
toxicidad
estos depósitos alcanzan hasta un 86% de
solo
los
soportan
algunos
microorganismos que viven, por ejemplo,
Ca
y
CO,3
para
formar
sus
CaCO3.
en las profundidades inferiores a los 2000
metros del Mar Negro,
CONCENTRACIÓN DEL CO2
El anhídrido carbónico es un factor ecológico
de vital importancia, ya que constituye uno
de
los
elementos
esenciales
para
la
realización de la fotosíntesis; directamente
el CO2 es la fuente de materia prima para
los
organismos
fotosintéticos
(plantas
verdes terrestres, algas marinas, algas de
aguas
dulces,
cianobacterias
bacterias
fotosintéticas,
fotosintéticas,
protozoarios
fotosintéticos, etc.), así como la reserva
alimenticia
consumidores
para
todos
(herbívoros,
los
demás
carnívoros,
omnívoros, saprófitos y desintegradores).
260
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
los océanos y por las acciones bióticas de la
respiración y la descomposición de materia
orgánica. El anhídrido carbónico se sustrae
de
la
atmósfera
fotosíntesis,
por
el
ocasionando
proceso
que
o
en
la
el
reservorio solo quede una cantidad libre de
aproximadamente el 0.03%; ya que se halla
distribuido de manera homogénea en la
superficie
de
la
Tierra,
este
pequeño
porcentaje no representa un factor limitante
en el desarrollo de la vegetación, pero de
esa débil concentración depende toda la
vida terrestre.
EL CO2 EN EL AMBIENTE ACUÁTICO
S
e
considera
que
en
el
medio
acuático el nivel de CO es mas
elevado que el de la atmósfera, ya
que en el agua puede presentarse también
bajo
las
formas
de
carbonatos
y
bicarbonatos los cuales incrementan esta
concentración. El agua de mar, con una
cantidad de sales disueltas equivalente a la
tercera parte de su composición porcentual
Este
compuesto
constituye
tan
solo
el
(33%), contiene unos 47 cm3 de C021, lo
0.03% del aire, por lo que en relación al
que
oxigeno representa una proporción de
A
porcentual del 4.7%, a diferencia de la
pesar de esta baja concentración, en la
presente en la atmósfera (0.03%). El mar
atmósfera hay una distribución homogénea
es considerado el gran reservorio mundial
del bióxido y esta resulta suficiente para la
de bióxido de carbono, por lo que la alta
realización
concentración
de
la
fotosíntesis
X00
terrestre,
equivaldría
a
una
composición
proceso con el que presenta una interacción
permanente. (Véase Fig. 1.12.)
La atmósfera recibe el C02 por acciones
geológicas e industriales; por expulsión de
261
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
incidirá también en la concentración y forma
química
del
CO2
presente.
Como
una
ventaja adicional, la presencia de iones
bicarbonatos y carbonatos, normalmente
con
un
pH
neutro
y
respectivamente,
poseen
alcalino,
una
función
reguladora tanto en el mar como en las
aguas dulces conocidas como aguas duras,
donde estos iones manifiestan su poder
amortiguador o buffer.
Si
el
mar,
como
reservorio
o
soporte
principal de la vida orgánica de la Tierra,
contienen 4.7% de CO2 y este es necesario
para el inicio de la fotosíntesis -proceso
fundamental en la alimentacion de todos los
seres vivos del planeta, tanto acuáticos
como terrestres-, entonces sería interesante
del nutriente acuático permite regular su
presencia en el aire; el caso es a la inversa
de lo que sucede con el oxigeno, el cual es
mas abundante en el aire que en la tierra.
El CO2 en el agua manifiesta una estrecha
relación con el pH existente, es decir, con el
nivel de acidez, neutralidad y alcalinidad
existente en el medio acuoso. Si el pH es
discutir si en efecto el hombre no ejerce
una influencia negativa sobre este almacén.
La guerra del Golfo Pérsico (1991), que
tenía como fin imponer la hegemonía de las
grandes potencias occidentales sobre la
explotación petrolera, es un ejemplo de
como
el
hombre
puede
afectar
drásticamente el reservorio marino.
acido el CO2 se encuentra libre; a pH
cercanos a la neutralidad casi todo el
anhídrido se encuentra en forma de iones
bicarbonato (HCO3)-; a pH elevados (del
lado alcalino) el anhídrido se convierte en
iones carbonato (CO). (Véase Fig. 1.13.)
Según lo establecido en el párrafo anterior,
el pH del medio acuático resultará afectado
si se añade o se sustrae el CO2, mientras
que cualquier factor que afecte al
pH
FACTORES BIOTICOS (RELATIVOS
A LOS ORGANISMOS VIVOS DE UN
ECOSISTEMA)
C
uando
en
un
ecosistema
se
establecen las interacciones entre
las especies de organismos que lo
constituyen
se
entablan
relaciones
de
alimentación entre los diferentes niveles
262
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
tróficos,
es
decir,
entre
los
diferentes
niveles alimenticios.
En el primer nivel encontraríamos a los
productores
o
sea
a
los
organismos
autótrofos de la biocenosis (comunidad que
es el conjunto de seres vivos), responsables
de la producción de alimentos a partir de
CO, agua y sales minerales. En este nivel la
fuente de energía es la luz solar. (Véase
Fig. 1. 14.)
En el segundo nivel encontramos a los
consumidores
primarios
o
herbívoros,
quienes se alimentan directamente de las
partes verdes de los vegetales, de sus
semillas, sus frutos, sus tallos, sus hojas,
etcétera.
Enseguida, en el tercer nivel, están
ubicados los carnívoros o consumidores
secundarios.
Existen
también
terciarios,
que
los
son
consumidores
animales
que
se
alimentan de los carnívoros o de algunas de
sus partes; por ejemplo, tenemos a los
comedores de carroña, los cuales ocupan el
1. Estrato subterráneo. 2. Estrato del suelo
cuarto nivel trófico.
superficial.
Actuando
sobre
los
mencionados
se
desintegradores
o
organismos
antes
presentan
los
reductores;
en
3.
Estrato
de
vegetación
herbácea.
4.
Estrato
de
vegetación
arbustiva.
5.
Estrato
de
vegetación
arboreta.
este
conjunto están situados los hongos, las
bacterias
utilizan
y
los
como
actinomicetos,
fuentes
excreciones y cadáveres de
los
que
nutritivas
las
Fig. 1.14 Ejemplo de una comunidad o
biocenosis.'I Diferentes estratos en la
vegetación (organismos productores o
263
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
fotosintéticos).
organismos, liberando sales minerales a
partir del proceso de mineralización de la
materia orgánica, Los reductores son los
encargados
de
reincorporación
la
de
descomposición
materias
primas
y
al
ecosistema. (Véase Fig. 1.15.)
OTRAS RELACIONES ENTRE LOS
SERES VIVOS DEL ECOSISTEMA
C
omo ya habíamos mencionado, una
comunidad o biocenosis es un grupo
de poblaciones que interaccionan
localmente. Los tres tipos principales de
interacción en ellas son la competencia, la
depredación y la simbiósis.
Cuanto mas parecidos son los organismos,
Fig. 1.15 Diferentes niveles troficos en el
más intensa es la competencia entre ellos.
ecosistema.
Un nicho ecológico es algo similar a la
profesión que desempeña un organismo en
ecosistema se dice que ocupa un nicho
el ecosistema; así que según la forma en
ecológico
que una especie utiliza los recursos del
ecosistema existe una superposición de
nichos,
específico
esto
en
significa
él,
que
Si
dos
en
o
el
más
especies utilizan un mismo recurso, lo que
acentúa la competencia entre las especies.
(Véase Fig. 1.16.)
La
simbiosis,
que
se
presenta
entre
poblaciones distintas puede manifestarse
como
parasitismo,
comensalismo.
En
el
mutualismo
o
parasitismo
una
especie se
264
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
diferentes tipos de parásitos; los que viven
sobre
su
piel,
uñas,
cabello,
etc.,
se
denominan ectoparásitos, mientras que los
que viven en su interior, como las bacterias,
algunos hongos, protozoarios, nematodos,
etc., se conocen como endoparásitos.
MUTUALISMO
D
os especies conviven aportándose
beneficios mutuos; es el caso de
los protozoarios que viven en el
tubo digestivo de las termitas y colaboran
con ellos en la digestión de la celulosa.
COMENSALISMO
beneficia
y
otra
se
perjudica,
pero
el
E
ste
se
presenta
cuando
dos
organismos de especies diferentes
viven estrechamente ligados, pero
parasito no destruye por si mismo a su
sólo uno de ellos resulta beneficiado. Un
huésped. En el mutualismo ambas especies
ejemplo de esta interacción la tenemos con
resultan beneficiadas; mientras que en el
las epifitas (orquídeas), las cuales viven
comensalismo
sobre el tronco o las ramas de los árboles
sólo
una
se
beneficia
y
para
mientras la otra no resulta afectada.
lograr
tan
sólo
sostén
y
mayor
exposición a la luz solar.
NIVELES DE ORGANIZACION EN
PARASITISMO
E
del
LOS ECOSISTEMAS
n este tipo de interacción entre las
diversas
poblaciones,
el
parásito
vive total parcialmente a expensas
otro;
al
primero
se
le
denomina
P
robablemente
la
manera
más
correcta de estudiar a los diversos
conjuntos de seres vivos ubicados en
parásito, mientras que al segundo se le
su medio ambiente sea a través de un
conoce como hospedero. Al hombre, por
"espectro biológico", el cual puede ilustrarse
ejemplo, se le considera hospedero de
de la siguiente forma. (Véanse Fig. 1.17 y
265
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
1.18.)
El
gene
el
tanto, la biosfera constituye un sistema de
elemento más sencillo, continuando con las
estado intermediario entre el alto flujo de
células,
energía solar y el sumidero térmico del
los
poblaciones
puede
considerarse
órganos,
y
organismos,
comunidades.
Todos
los
espacio.
integrantes de este espectro, interaccionan
con la materia y energía propias, de su
Se
ambiente físico-químico, originando lo que
fundamental que el espectro biológico es
en Ecología se conoce como los sistemas
una transición continua, sin ninguna ruptura
funcionales característicos.
a lo largo de su manifestación. Cuando se
considera
como
una
situación
está familiarizado con la aseveración de que
La Ecología considera fundamentalmente los
los
niveles estructurales de más trascendencia
representan la última unidad organizativa,
para sus estudios; este es el caso de las
la idea de un espectro continuo resulta
poblaciones y de las comunidades (conjunto
contradictoria.
de poblaciones diversas) que habitan en un
Ecología,
área determinada. La comunidad
relaciones recíprocas y la supervivencia
animales
la
superiores
Sin
y
el
embargo,
hombre
para
la
en
las
interdependencia
representan la imposibilidad de que exista
ruptura
alguna
en
la
continuidad
de
espectro de organización. Por lo tanto, el
gene no puede sobrevivir ni expresarse
fuera de la célula, ésta constituye el órgano
y éste el organismo, el organismo individual
no sobrevive independientemente de su
población y la propia comunidad, o sea el
conjunto de poblaciones, no existiría si no
se
Fig. 1.17 Niveles de espectro de
presentara
un
flujo
permanente
de
materia y energía en el ecosistema.
organización de los seres vivos.
y el ambiente abiótico integran lo que se
conoce
como
matemáticas
universal,
ecosistema.
llamamos
en
Lo
un
Ecología
que
en
conjunto
quedaría
representado por la biosfera o ecosfera;
esta incluye a todos los organismos vivos de
la Tierra, los cuales actúan recíprocamente
con el medio físico como un todo; por lo
266
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
OTRO TIPO DE NIVELES
ORGANIZACIONALES, RELATIVOS A
LA NUTRICIÓN DE LOS SERES
VIVOS
L
os
seres
vivos
también
pueden
considerarse en diferentes tipos de
niveles de organización, según el
sistema
podemos
nutricional
encontrar
que
presenten.
diferentes
Así
clases.
(Véase cuadro 1.3.)
Antes se mencionó que para los ecólogos
uno de los niveles organizativos de mayor
trascendencia
esta
representado
por
la
población. El individuo que forma parte de
la población es pasajero, mientras que esta
persiste en el mismo sitio y con una
cantidad
más
o
menos
estable
de
organismos, año tras año.
Los patrones de crecimiento y mortalidad, la
estructura
capacidad
piramidal
de
por
14
carga
edades
representan
y
la
las
características específicas de la población,
independientemente de las características
de los organismos individuales.
267
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
holozoica
ingieren
alimentos
orgánicos
sólidos y los digieren en su interior. Entre
ellos se cuentan todos los animales.
Los saprofitos generalmente carecen de
aparato digestivo y absorben directamente
la materia orgánica del medio externo;
contribuyen al equilibrio del ecosistema, ya
que están considerados como reductores del
mismo, es decir, aquellos que mineralizan la
materia orgánica. Un ejemplo típico de ellos
lo representan los hongos.
Los parásitos viven sobre o dentro del
cuerpo
de
sus
huéspedes
y
obtienen
materia orgánica directamente de ellos (por
ejemplo, la amiba).
Existen organismos que combinan modos
nutricionales; la Euglenu sp, representa uno
de
estos
funcionar
casos,
como
pues
aunque
organismo
puede
fotosintético,
también puede hacerlo como saprofito y
nutrirse de la materia orgánica en proceso
de descomposición que se halla en el fondo
Fig. 1.19 Sistema de los cinco reinos de
Whitttaker (1969). En el reino protista y el
reino monera existen tanto productores
(algunos casos) como consumidores (la
inmensa mayoría) de los organismos que
los integran.
distintos tipos de mecanismos nutricionales
aunque todos se alimentan de compuestos
Los
organismo protista.
Según
Whittaker
diferencias,
una
(1969),
existen
estructural
dos
y
otra
nutricional que permiten agrupar a los seres
vivos. La estructural se refiere al grado
Por su parte los heterótrofos pueden poseer
orgánicos.
de los estanques en los que vive este
organismos
de
la
clase
organizativo celular: procariótico del reino
monera (carente de membrana nuclear) y el
eucariótico (con membrana nuclear) en sus
dos
formas:
presente
en
eucarióticos
el
reino
unicelular,
protista,
y
el
268
GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGIA___________________________
eucariótico multicelular y multinucleado que
biológicas.
se puede encontrar en los reinos bongo,
1.6. ¿Cuáles son las fuentes básicas de la
planta y animal. (Véase Fig. 1.19.) Según el
Ecología? (ramas fundamentales del
mismo actor, los diferentes reinos poseen
conocimiento de esta ciencia).
un modo distinto de nutrición, los cuales se
1.7. ¿Cuál es la clasificación actual de la
clasifican en el cuadro 1.4.
Ecología y que estudia cada una de sus
ramas?
1.8. Defina, ejemplificando sus respuestas,
cada
uno
de
los
siguientes
conceptos
fundamentales de la Ecología:
a) Factores abióticos físicos
b) Factores abióticos químicos
c) Factores bióticos
d) Luz solar
e) Temperatura
f) Climas y vientos
g) Altitud y latitud
h) Atmósfera y presión atmosférica
i) Suelo y horizontes del suelo
j) Oxígeno y bióxido de carbono (acuático y
CUESTIONARIO
terrestre)
1.1. ¿Cómo se define la Ecología? Explique
su respuesta.
1.2. ¿Cuáles son las raíces etimológicas del
término Ecología y como se compararían
con las del término Economía?
1.3. Defina los períodos históricos por los
que
atravesó
de
la
Ecología
antes
de
consolidarse como una rama científica del
saber
humano.
Apóyese
en
los
datos
proporcionados en el texto.
1.4. ¿Cómo y por qué definió Haeckel a la
Ecología? ¿En qué año lo hizo?
1.5. Defina por qué y cómo, la Ecología
posee un método peculiar de estudio que la
diferencia de otras ciencias, incluso
k) Potencial de hidrógeno (pH)
l) Productores o autótrofos
m) Consumidores de distinto Orden
n) Desintegradores o reductores
ñ) Biocenosis
o) Nicho ecológico
p) Parasitismo, mutualismo y
comensalismo.
1.9. Explique la secuencia de los niveles de
organización (espectro de organización de
los seres vivos; figuras 1.17 y 1.18).
1.10. Discuta el cuadro 1.3 con respecto a
la clasificación metaóolica de los seres
vivos.
269
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS
A
finales del siglo pasado, por cada
caloría
consumida,
incluyendo
trabajo humano, combustible para
maquinaria
alimentos
Describir
entrada
la
el
energía
mecanismo
solar
a
de
los
ecosistemas.
transporte
de
Valorar la importancia de los flujos de
costo
energético
de
materia y energía a través de los diversos
y
integrantes de los ecosistemas.
caloría. En la actualidad en los Estados
y
en
tecnológicamente
otras
sociedades
adelantadas,
por
cada
caloría invertida recibimos 0.1. Este costo
Discutir
o
funcionamiento
de
automóviles particulares... ni de abrelatas
acerca
de
los
efectos
termodinámicos enunciados por la primera y
segunda leyes de la termodinámica, en los
ecosistemas.
no comprende la energía para calefacción,
iluminación
de
es
agrícola,
fertilizantes, recibíamos mas o menos una
Unidos
cuál
Diferenciar los distintos niveles tróficos
en los ecosistemas, así como el balance de
materia y energía en cada uno de ellos.
eléctrico.
Diferenciar los consumos energéticos
interno y externo en los seres humanos.
Curtis, bi., Biologia, Editorial Medica
Panamericana, Buenos Aires, 1986, p. 107
Discutir
acerca
de
los
consumos
energéticos humanos, en función de su uso
de energía y nivel de industrialización.
LA
ENERGIA
EN LOS ECOSISTEMAS___________
Describir
los conceptos
de biomasa y
OBJETIVOS DEL CAPÍTULO
A
productividad en los ecosistemas.
Polemizar acerca de las fuentes actuales
l finalizar este capítulo el estudiante
y
futuras
de
energía
y
será capaz de:
inherentes a su explotación.
los
problemas
Identificar a la luz solar como fuente
principal de la energía en la tierra.
Explicar la importancia, en cuanto a la
transmisión de energía, de las diversas
partes del sistema de longitudes de onda de
la energía solar.
270
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
271
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
CONCEPTOS CLAVE
Algunos efectos
Flujos de materia y energía en el ecosistema
contaminantes del uso
indiscriminado de energía
Autótrofos
Fuentes biológicas de energía renovable
Biomasa
Fuentes de energía renovable
Cadena alimenticia
Heterótrofos
Caloría y kilocaloría
Joules y equivalente mecánico del calor
Ciclos biogeoquímicos
Materia
Ciclos de materiales en el
Materia endergónico
ecosistema
Combustible fósiles
Molécula de ATP
Degradadores o
Petróleo crudo, gas natural, carbón, lignita, coque
descomponedores
Diferentes tipos de energía
Pozas de intercambio y depósito
Efecto invernadero
Primera y segunda leyes de la termodinámica
Eficiencia en el uso de la
Productividad
energía
Energía
Productividad primaria neta
Energía cinética
Productividad real
Energía solar y su región visible
Quimiosíntesis
Energía y potencia
Regla del 10%
Energía y procesos interno y
Relación calorías consumidas-calorías generadas
externo
Entropía
Revolución industrial y desigual desarrollo energético e industrial
Fertilizantes nitrogenados y
Sobrecalentamiento del planeta
proceso de Haber
Fijación biológica de nitrógeno y
sistemas fijadores
producir trabajo o de transferir calor
IMPORTANCIA DE LA ENERGIA EN
LOS ECOSISTEMAS
definirse-como
dotado de masa y, por lo tanto, ocupa un
lugar en el espacio, Según la Física, la
Desde un punto de vista típico, la energía
puede,
mientras que la materia representa algo
la
capacidad
de
materia está constituida por átomos.
La materia puede transformarse en energía
272
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
y la energía en materia. Los biólogos,
Como ya se describió anteriormente, solo
pueden constatar esta afirmación en el
en las células autótrofas puede encontrarse
proceso respiratorio, donde los alimentos se
la maquinaria biológica de alta eficiencia
desdoblan y liberan la energía química que
capaz de transformar la energía solar en
poseen, la cual permanece almacenada en
otras formas energéticas potenciales para el
las células en forma de la molécula de ATP.
uso de los demás seres vivos.
La transformación de energía en materia se
Aún las estructuras bien organizadas, como
presenta en el proceso recíproco, es decir,
los organismos unicelulares o pluricelulares
en la fotosíntesis, la cual permite almacenar
autótrofos y heterótrofos, están sujetos a la
la energía radiante del Sol como materiales
tendencia natural de disminuir el "orden
químicos orgánicos, del tipo de azúcares,
energético" e incrementar el "desorden", es
fundamentalmente;
decir,
fotosintéticos
estos
productos
representan
la
base
la
pérdida
aprovechamiento
de
útil.
energía
Esta
sin
un
problemática
energética de todos los seres vivos del
esta explicada por la primera y segunda
planeta.
leyes de la Termodinamica, las cuales tratan
de
En la superficie terrestre, así como en el
los
cambios
de
la
energía
en
la
naturaleza y en el Universo mismo.
mar y las aguas dulces, las células u
organismos autótrofos fotosintéticos y los
heterótros son mutuamente dependientes,
ya que los mecanismos de la respiración y
la
fotosíntesis
son
recíprocos.
Las
estructuras heterótrofas dependen de la
energía de las moléculas alimenticias que
LEYES DE LA TERMODINÁMICA
P
rirnera ley de la Termodinámica.
Postulado por R. Mayer en 1841,
también
es
conocida
como
"el
principio de la conservación de la energía";
han sido procesadas por las autótrofas,
su enunciado afirma: '-'la energía no se
además de que la mayor parte de los seres
crea ni se destruye sólo se transforma".
vivos
también
requieren
del
oxígeno,
liberado en la fotosíntesis, para efectuar su
Segunda ley de la Termodinámica. Esta
proceso
respiratorio
En
la
introduce
fermentación
y
especial (la entropía), el cual se asocia a la
tipos
incapacidad de producir trabajo, ya aquí
respiratorios presentes en los seres vivos
cuando un sistema llega a su entropía
acuáticos y terrestres) se genera el Co,
máxima no puede realizar trabajo alguno,
material indispensable para el desarrollo
en ese momento, se dice que en ese
fotosintético.
sistema
respiración
aerobia,
respiración
anaeróbica
aeróbico.
(diversos
un
toda
concepto
la
energía
termodinámico
cinética
esta
uniforme, distribuida, pues se considera que
273
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
ha llegado a su equilibrio.
En estos términos pueden contrastarse los
Ningún proceso en la naturaleza presenta
conceptos de la primera y segunda leyes de
una eficiencia del 100%. Esto también se
la Termodinámica, ya que mientras en el
manifiesta
primer caso la energía interna del universo
biológicos, aún en la respiración aerobia
se ha conservado porque el calor ganado o
(con una eficiencia del 50% respecto a la
perdido por el sistema debe ser igual a la
conversión de energía química procedente
suma
de
del
ambiente,
intercambio
monto
con
los
azúcares)
que
los
procesos
permite
la
empleada en la realización de diversos tipos
un proceso valiosísimo para el equilibrio
de trabajo (mecánico, eléctrico, químico,
energético de las comunidades vivientes y
etc.)
permite evidenciar que en los procesos
segundo
caso
de
el
a
conformación de moléculas de ATP; éste es
el
el
calor
cuanto
energía
en
más
de
en
cuando
un
sistema, que puede ser incluso una célula o
vivientes,
un organismo multicelular, tiende o alcanza
industrial, no se logra aprovechar el total de
la máxima expresión de la energía cinética y
la energía liberada en el desarrollo de los
logra
mismos. Así, en este capítulo estudiaremos
su
equilibrio
estará
imposibilitado
como
cualquier
otro
proceso
i
totalmente para desarrollar cualquier otro
¿cual es el mecanismo de entrada de la
tipo de trabajo. En los organismos vivientes
energía solar a los ecosistemas?, ¿y que
este "equilibrio" conduciría al aniquilamiento
eficiencia
de la vida celular, ya que ningún trabajo de
almacenamiento en los sistemas biológicos?
alcanza
su
conversión
y
transporte, fisiología celular, reproducción
química de fuentes de carbono, materiales
RUTAS DE LA MATERIA Y LA
genéticos, etc., sería posible en ese estado;
ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA
sólo
se
habría
obtenido
la
"máxima
precedentes podemos afirmar que la vida
L
misma es la retroalimentación entre la
señalado, ecosistema.
entropía".
Como
colofón
de
las
aseveraciones
a combinación por donde fluye la
energía y circula la materia entre los
componentes bióticos y abióticos en
la naturaleza, se denomina, como ya se ha
pérdida y conservación de las fuentes útiles
de energía para la célula. La controversia
La "ruta de la energía" se establece desde
radica en la conservación de la energía
que
interna corno fuente de energía útil contra
fotosintéticos,
la
orgánicos que resultan la fuente energética
disminución
expresión
de
aprovechable
de
una
para
la
entropía
energía
la
trabajo celular disponible.
como
los
autótrofos,
generalmente
producen
materiales
cinética
no
para otros heterótrofos, iniciándose así la
conformación
del
cadena alimenticia y el flujo de energía en
el ecosistema. (Véase Fig. 2. 1.)
274
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
Hay
también
una
"ruta
de
materiales
cíclicos" que va del ambiente abiótico (no
viviente)
hacia
los
organismos
vivos
y
regresa posteriormente al reservorio del
ambiente
abiótico.
La
fase
del
ciclo
correspondiente al retorno de los elementos
al
reservorio
organismos
abiótico
la
efectúan
degradadores,
los
quienes
descomponen la materia orgánica muerta
para formar materiales reutilizables por los
organismos
autótrofos.
Así
y
en
esta
secuencia se nutren los ecosistemas para
realizar las transformaciones de energía y
materia en su seno.
La fuente principal de energía en la Tierra
es
la
radiación
solar.
El
planeta
sólo
aprovecha, por medio de la fotosíntesis,
alrededor del 2% de la gran cantidad de
energía solar que recibe; a pesar de ello,
120 mil millones de toneladas de materia
orgánica se producen anualmente. (Véase
Fig. 2.2.)
275
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
radiación solar que incide sobre el planeta
llega a su superficie y de esta cantidad la
mitad se dispersa en las nubes, el polvo, el
esmog, etcétera (véase Fig. 2.3)
La mayor parte de la energía solar se irradia
en
forma
cuyas
de
ondas
longitudes
de
electromagnéticas,
onda
varían.
Este
espectro de radicación abarca desde la zona
de los rayos ultravioleta hasta la infrarroja;
aproximadamente la mitad de esta energía
corresponde al espectro visible. O sea la
única región de la radiación que puede
captar el ojo humano (0.39-0.76 micras).
Esta región visible la constituyen los colores
violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo
y
comprende
los
componentes
relativamente transparentes que traspasan
con cierta facilidad la parte superior de la
atmósfera. La radiación ultravioleta, por el
contrario, es absorbida en gran parte por la
capa de ozono primigenia la cual es el
Fig. 2.2 Aprovechamiento de la energía
resultado
solar.
aproximadamente 2 mil 400 millones de
de
la
fotosíntesis
de
hace
años. La influencia negativa de compuestos
artificiales, como los aerosoles, sobre la
Para mantener estable la temperatura en la
biosfera
existe
un
equilibrio
entre
las
entradas de la radiación solar y el flujo
capa protectora de ozono pone en un serio
peligro
a
todas
las
formas
de
vida,
fundamentalmente a la
constante de calor hacia el exterior. Este
hecho es de suma importancia, aunque la
Tierra recibe apenas 1/50 000 000 de la
cantidad total de radiación electromagnética
del Sol.
Aproximadamente,
sólo
el
50%
de
la
276
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
planeta
son
las
radiaciones
infrarrojas,
cuyas longitudes de onda son mayores de
0.76 micras. El CO, y el vapor de agua
absorben dichas radiaciones, lo que impide
que el calor abandone, temporalmente, el
planeta provocando lo que se conoce como
efecto invernadero. (Véase Fig. 2.4.)
La vida terrestre depende de todos los
efectos ya descritos y de la combinación de
los mismos: es decir, recibe la luz visible y
absorbe la luz ultravioleta por medio de la
capa de ozono. Al mismo tiempo, ciertas
partes de la atmósfera son capaces de ser
opacas al valor, o sea, lo retienen y
distribuyen durante cierto tiempo antes de
que la energía se pierda en el espacio. Las
actividades humanas también afectan el
nivel de CO en la atmósfera; por ejemplo, la
Fig. 2.3 Distribución de la energía solar
quema
sobre la Tierra.
de
incrementar
combustibles
fósiles,
el
CO,
nivel
de
puede
y,
como
consecuencia, la temperatura general del
planeta.2
terrestres, ya que la radiación ultravioleta
puede aniquilarlas a todas. Recuerdese que
según la teoría del Origen do la Vida de
Oparin, ésta surgió primitivamente en el
mar, las lagunas someras, etc., ya que no
En 1948 se estableció que mientras es
rehusada a través de las cadenas tróficas e
introducida al ecosistema por los autótrofos
(los que además la procesan y la entregan
había fotosíntesis y, consecuentemente, al
no desprenderse oxígeno tampoco existía la
capa de ozono (O,); por lo tanto, la capa
acuática era la que protegía a los seres
primitivos. Es decir; la vida pudo volverse
terrestre,
cuando
se
formó
gracias
al
proceso fotosintético, la capa do 03.
Otro tipo de ondas que se absorben en el
277
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
irradian el planeta son susceptibles de ser
captadas
y
transformadas
por
los
productores
primarios,
los
cuales
las
transmiten
a
heterótrofos
o
consumidores
los
en
forma
de
compuestos
orgánicos endergónicos. Estos materiales
químicos
endergónicos
orgánicos
los
consumen los heterótrofos y, estos, a su
vez,
los
convierten
en
sustancias
de
naturaleza más compleja. Este es el caso de
la
proteína
animal,
enormemente
contenido
de
en
que
la
se
vegetal
metionina
y
diferencia
por
su
triptofano,
aminoácidos esenciales que se presentan en
baja proporción en los vegetales.
La materia orgánica procesada es más
Fig. 2.4 El CO2 y el vapor de agua absorben
las ondas infrarrojas, reteniendo el valor y
provocando
el
efecto
invernadero
que
aumenta progresivamente la temperatura
del planeta.
a
los
energía
y
seres
vivos
disponibles
proveniente
en
para
de
la
formas
ellos)
luz
la
solar
disminuye en cada uno de los eslabones de
la cadena, dada la gran proporción de
desperdicios energéticos que ya no son
reusables, como es el caso típico del valor.
Aproximadamente, como ya se señalo, sólo
el
2%
seguramente la utilizará el
consumidor
del
siguiente
orden;
por
ejemplo, un carnívoro usará la materia
orgánica de un herbívoro, quien a su vez
consumió
directamente
los
productos
fotosintéticos de los autótrofos. También los
heterótrofos en su metabolismo pueden
producir materiales más sencillos e incluso
demás
utilizables
compleja y
del
inmenso
flujo
de
ondas
electromagnéticas provenientes del Sol que
productos inorgánicos que serán empleados
por algunos otros organismos; éste puede
ser el caso de los organismos fotosintéticos,
los cuales utilizan el bióxido de carbono y el
agua
sintetizados
como
productos
de
desecho de la respiración aerobia.
En
todos
los
procesos
de
reuso
y
degradación de la materia orgánica, los
degradadores
(por
ejemplo,
hongos,
actinomicetos y bacterias) juegan un papel
fundamental para la mineralización de estas
278
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
sustancias y su consecuente rehusó por
ecosistema
parte de los autótrofos o su acumulación en
presentan en una forma utilizable por el
los reservorios naturales, como es el caso
resto de los seres vivos del planeta. (Véase
del humus en los bosques.
Fig. 2.5.)
RELACIONES
ENTRE
y,
además,
la
procesan
y
EL
La materia sigue en curso cíclico en la
LA
biosfera, donde un elemento circula en el
ENERGIA Y LA PRODUCTIVIDAD EN
ambiente ya sea como formas orgánicas o
APROVECHAMIENTO
DE
inorgánicas, dependiendo de si se halla en
UN ECOSISTEMA
S
los ciclos alimenticios de los orgarismos, es
i se considera que en un ecosistema
la
materia
y
intercambian,
la
energía
entonces
se
podemos
inferir que entre ellas debe existir una
medida de autoabasto siempre que se trate
de sistemas cerrados, de tal forma que la
dependencia
hacia
otros
sistemas
disminuya. Si lo trasladáramos al mayor
ecosistema que puede existir en la Tierra,
es decir, a la biósfera, descubriríamos que
ésta
es
autosuficiente
en
cuanto
a
la
materia, pero no respecto de la energía; es
decir, la biósfera es un sistema cerrado en
lo que se refiere a la materia y abierto en
cuanto a la energía.
Regresando
al
circunscribe
a
ecosistema,
dos
éste
flujos
se
básicos
Estos dos ciclos involucran a las redes
alimenticias, ya que dichas redes se inician
los
productores
consumidores
(autótrofos),
(heterótrofos),
descomponedores,
nutrimentos,
agua
y
gases son las partes siguientes que integran
dichas redes. Los autótrofos representan las
puertas
de
encuentra por lo general en forma orgánica
para, finalmente, ser devuelto al ambiente
donde se iniciará nuevamente el ciclo en la
poza de depósito. Existe un ciclo particular
para el fósforo, otro para el nitrógeno, el
carbono, el agua, etc., teniendo cada uno
de ellos características muy peculiares que
serán estudiadas mas adelante en otro
capítulo. A estos ciclos de materiales se les
denomina ciclos biogeoquímicos.
Gran parte de la energía y la materia que
ingieren los heterótrofos se pierde en las
heces fecales y en su metabolismo de
conservación. Los invertebrados y los peces
superpuestos; el de materia y de energía.
entre
decir en la poza de intercambio; allí se
entrada
de
la
energía
al
usan la materia con mayor eficiencia que los
vertebrados de sangre caliente, ya que los
invertebrados
aprovechan
alrededor
del
98% de la energía ingerida, mientras que
los herbívoros, no almacenan más de 25%
de la que poseían las plantas verdes.
En los niveles alimentarios o tróficos que
resultan después de los productores se
pierde
aproximadamente
un
90%
de
energía entre uno y otro, aunque en algún
279
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
caso puede aprovecharse hasta un 20% de
Como se ha venido señalando, parte de la
la
Estas
energía química de los alimentos ingerido se
caso
transforma en otros tipos de energía: calor,
energía
del
consideraciones
nivel
varían
anterior.
en
cada
particular, ya que mientras en ecosistemas
movimiento,
acuáticos
Una
los
consumidores
de
primer
fracción
metabolismo
del
digestivo,
material
etc.
ingerido
se
orden, o herbívoros, consumen una gran
convierte en nuevo material biomasa; ésta
porción de la
está constituida por la masa del organismo
individual, o la de sus hijos o vástagos. A
este tipo de material se le llama biomasa.
Para calcular la productividad, una de las
propiedades
características
ecosistemas,
podemos
de
recurrir
los
a
la
evaluación de su biomasa y de su tasa del
gradiente de energía; la primera se expresa
en gramos o toneladas, mientras que la
segunda en calorías5 o kilocalorías.6
La productividad es la cantidad total de
energía convertida en compuestos orgánicos
en un lapso dado. La productividad puede
considerarse semejante a la de ingreso
bruto de un negocio.
LA PRODUCTIVIDAD REAL O
PRODUCTIVIDAD PRIMARIA NETA
Fig. 2.5 Tipo de redes alimenticias.
producción primaria, en los forestales el
consumo por parte de los herbívoros es
L
a productividad real es igual a la
productividad total menos el costo
energético
metabólicas
del
de
las
actividades
productor.
Esta
ecosistemas
productividad en los ecosistemas se refiere
terrestres gran parte del flujo de materia y
a la actividad autotrófica del mismo. Según
energía
la
mucho
menor.
pasa
En
muchos
directamente
de
los
analogía
del
párrafo
anterior,
la
productores a los degradadores como los
productividad primaria neta representa la
hongos, bacterias y actinomicetos.
tasa de ganancia real del negocio.
280
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
La
productividad
y
la
biomasa
de
un
volcánico se alcanzan condiciones extremas
ecosistema presentan una cierta relación,
de calor y presión a 2500-3000 m de
aunque no son directamente proporcionales,
profundidad (300° C y 280 kg/em2), lo que
ya que, por ejemplo, un bosque maduro
ocasiona
que
puede poseer una enorme biomasa y una
químicas
poco
pobre productividad; por otro lado, si en un
normales. La reacción crucial, favorecida
jardín se corta continuamente el pasto,
por las condiciones ambientales extremas,
disminuye la biomasa pero aumenta la
es la reducción del sulfato del agua de mar
productividad.
en sulfuro de hidrogeno; dicho sulfuro lo
acontezcan
comunes
reacciones
en
condiciones
oxidan las bacterias quimiosintéticas, las
Los productores de la biosfera son aquellos
cuales con esta ganancia energética logran
organismos
enfriar el dióxido de carbono del agua del
enzimática
que
poseen
necesaria
la
para
materia
convertir
la
mar para producir sustancias orgánicas, lo
energía solar, o alguna otra fuente de
que
energía
primarios de este sui generis ecosistema.
(incluso
proporciona
puede
las
ser
mismas
la
que
reacciones
las
Entre
convierte
los
en
los
consumidores
productores
del
sistema
químicas), en compuestos orgánicos; como
hallamos, además de los gusanos tubulares
ya
gigantes,
señalamos,
si
esta
conversión
se
unas
almejas
de
20
cm
de
considera con respecto al tiempo lo que se
diámetro, así como cangrejos, mejillones y
esta determinando es la productividad. Si la
octópodos.
productividad de un ecosistema depende de
la energía de las reacciones químicas, al
La reacción química de la quimiosintesis
ecosistema se le denomina quimiosintético.
bacteriana en la profundidad del océano es:
Los
organismos
productores
quimiosintéticos no son tan frecuentes en la
naturaleza
como
los
CO,H2S
C„ (H20)n + 2S
organismos
fotosintéticos, pero ya se han identificado
Como ya se mencionó, en la naturaleza la
aproximadamente
conversión energética nunca se da al 100%,
12
sitios
donde
se
es decir, no toda la luz solar que incide
efectúa actividad quimiosintética.
sobre la Tierra permite la producción de
En las profundidades del océano Pacífico, en
carbohidratos,
un lugar conocido como "El Oasis del jardín
consumidos,
del Eden", viven gusanos tubulares gigantes
totalmente en materia animal o sea en
que dependen, para su subsistencia, de la
material de herbívoros o cualquier otro
productividad de bacterias quimiosintéticas
consumidor primario y así sucesivamente a
(National
través
Geographic,
num.
152,
p.
4,
octubre, 1977). En estos lugares de origen
de
la
los
cuales,
nunca
se
cadena
una
vez
transforman
alimentaria.
Por
ejemplo, en un lago tipico
281
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
Fig. 2.6 Pirámide de energía en un lago
gana cerca de 1.2 calorías, pero si consume
típico.
un eperlano ganará 5 veces mas energía.
Como las cifras nos sugieren, la conocida
de cada 1000 calorías aprovechadas por las
"regla del 10%" no es exacta debido a que
algas fotosintéticas, unas 150 calorías se
la eficiencia de la transferencia energética
asimilan
animales
varía, desde menos del 1% hasta mucho
acuáticos que ingieren las algas; de estas
mas del 10%. En el presente ejemplo varias
150 calorías, 30 de ellas se integran a la
veces se presentan un 20% de conversión.
biomasa del eperlano (pez del tipo del
(Véanse Fig. 2.6 y 2.7)
en
los
pequeños
salmón) que se alimenta de los pequeños
animales
acuáticos;
finalmente,
si
una
trucha come eperiano, se transfieren 6
calorías,
mientras
consume una trucha
que
si
una
persona
CONSUMO ENERGETICO HUMANO
P
or supuesto, los otros animales no
pueden vivir con tanto derroche,
porque su ingreso energético tiene
282
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
que superar sus gastos. Lo mismo que estos
otros
organismos,
nosotros
cantidades de energía presentes.
también
dependemos casi con exclusividad de la
Una
unidad
de
calor
o
energía
usada
-
energía solar, pero existe la importante
continuamente es la caloría (cal) que, como
diferencia
ya dijimos, se define como la cantidad de
tecnología,
de
que,
merced
podemos
a
nuestra
aprovechar
una
calor
necesario
para
elevar
1°
C
la
energía almacenada durante millones de
temperatura de un gramo de agua. Se
años. Sólo en el último decenio nos dimos
requieren 75 000 calorías para alcanzar la
cuenta de que estos recursos no sólo son
temperatura de ebullición de alrededor de 1
finitos, sino que es probable que pronto se
litro
agoten.
9
de
aguades
de
su
temperatura
ambiente. Ya que existe lo que se conoce
como "equivalente mecánico del calor", que
El hombre define la energía como la
es la conversión de calorías a joules (unidad
capacidad para efectuar un trabajo, en cuya
de
realización se gasta la energía.
resultante
trabajo
en
de
el
sistema
aplicar
una
M.K.S.,
fuerza
el
de
1
newton en una distancia de 1 metro, por lo
Entre las formas mas comunes de energía
que joules = newton x metro), se tiene que
ligadas al desarrollo de las formas de vida
una caloría es equivalente a 4.185 joules,
en el planeta se cuentan: la energía solar,
por lo tanto, para alcanzar la ebullición de
la energía mecánica, la energía eléctrica, la
ese litro de agua, se tendría que realizar un
energía química, la energía calorífica o
trabajo equivalente a 320 000 joules.
térmica, la energía cinética (energía del
movimiento), la energía potencial (energía
Las sociedades humanas han requerido, a
de
utilizada
través de la historia de diversas fuentes de
especialmente por el hombre: la energía
energía, las cuales se han diversificado,
nuclear.
sobre
la
posición)
y
una
forma
todo
Industrial,
después
pues
de
la
entonces
Revolución
apareció
la
Ya que cualquier tipo de energía puede
máquina de vapor, el uso del vapor para el
transformarse en calor, éste representa una
movimiento de la rueda de molinos, etc.
forma
(Véanse Fig. 2.8 y cuadro 2.1.)
adecuada
de
medición
de
las
283
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
284
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
Cuadro 2.1 Unidades de energía y potencia.
En el siglo IV a. de C. se inventó la rueda de
molino; en el siglo XII de C., se incrementó
Energía:
el caudal de energía disponible con la
Caloría (cal): cantidad de energía que se
invención del molino de viento. Los siglos
requiere para elevar 1 °C la temperatura de
XVII y XVIII d. de C. vieron nacer las
1 gramo de agua.
máquinas de vapor, lo que permitió la
La abreviatura correcta de esta medida es
consolidación de la Revolución Industrial. En
cal, ya que también se conoce como caloría
las -centurias posteriores las máquinas de
chica,
medida
vapor se tomaron en las fuentes básicas de
denominada caloría grande o kilocaloría,
energía para la industria y el transporte; se
que se simboliza como Kcal y que es
construyeron los ferrocarriles y, finalmente,
equivalente a 1000 calorías.
surgieron las turbinas de vapor y agua para
Btu,
porque
abreviatura
existe
de
la
otra
Unidad
Térmica
generar
electricidad, sentándose así las
Británica, que es la cantidad de energía que
bases energéticas del siglo XX. Esto se
se requiere para elevar 1 °F la temperatura
complementó con el motor de combustión
de 1 lb de agua.
interna como fuente de energía automotriz;
Un Btu = 252 calorías.
todos
Joule (Sistema métrico decimal)
fundamentales
Unidad de energía o trabajo, 1 joule =
industriales que existen actualmente.
estos
avances
para
resultaron
los
sistemas
newton -metro Newton: unidad de fuerza
del M.K.S (Sistema métrico decimal). 1
La energía que consume el hombre se
newton: 1 kg • m/seg
divide en dos grandes ramas: la energía
para procesos internos, que es la que
Potencia:
requiere para sus procesos corporales, y la
Watt (Sistema métrico decimal) 1 watt = 1
energía para sus procesos externos, la cual
joules/seg
usa
Caballo de fuerza (HP): Unidad de potencia
instrumentos
del Sistema ingles. 1 HP = 746 watts.
mantenimiento de sus patrones culturales.
Energía eléctrica:
En lo que se refiere al consumo de energía
Generalmente, su consumo se expresa en
para procesos internos, el hombre, como
kilowatts-hora.
cualquier
en
alimentos
el
otro
ricos
funcionamiento
de
tecnológicos
y
heterótrofo,
en
energía
depende
y
sus
el
de
materia
carbonada provenientes de la fotosíntesis.
El ser humano transforma la energía en
Cuando el ser humano se estableció en
trabajo y este, a su vez, en potencia.
sociedades primitivas, probablemente su
consumo energético se limitaba a satisfacer
285
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
su requerimiento de energía interna.
algunos
organismos
es
exageradamente
alto; por ejemplo, el colibrí consume 330
Con el tiempo al requerir energía para sus
calorías/minuto.
procesos externos, descubrió, por ejemplo,
la energía contenida en la madera (un tejido
A finales del siglo XIX, por cada caloría
vegetal) y la liberó por medio del fuego.
consumida -incluyendo el trabajo humano,
Asimismo, empezó a emplear los tejidos
el combustible, para maquinaria agrícola,
animales o la fuerza de trabajo de estos.
transporte de alimentos y costo energético
de
Mientras
el
hombre
fue
cazador
y
los
fertilizantes-
aproximadamente
podía
una
generarse
caloría.
En
la
recolector, sus fuentes energéticas fueron
actualidad
los
que
desarrollo tecnológico" por cada caloría que
compartía su hábitat. En esa época el
se invierte se recibe 0. 1 calorías. Este
hombre tenía el comportamiento propio de
costo energético no incluye energía para
un omnívoro primitivo similar al de los
calefacción, iluminación o funcionamiento
animales; su consumo energético interno
de autos particulares ni otros instrumentos
alcanzaba unas 2000 Kcal/día; su consumo
superfluos como los abrelatas eléctricos.
vegetales
y
animales
con
los
en
las
"sociedades
de
alto
energético externo era probablemente de
otras 2000 Kca/dia que correspondían al
Actualmente a nivel mundial las sociedades
fuego que usaba para calentarse, cocinar,
no presentan un desarrollo equitativo. Pues
etcétera.
mientras
que
cazadores,
Durante
ese
período
como
los
sociedades
esquimales,
y
de
de
sociedades
agricultores primitivos, como los habitantes
humanas simples que no obtenían energía
de la Nueva Guinea, e incluso países que no
de los combustibles fosiles presentaban una
han
relación entre las calorías invertidas y las
agrícola por el industrial, también existen
calorías
generadas
las
existen
modo
de
desarrollo
que
países
animal.
Los
situación acarrea muy diversos índices de
recolectores y cazadores recuperaban de 5
consumo energético per capita; aunque el
a 10 calorías por cada una que consumían.
30% de la población mundial consume las
En la agricultura primitiva, que no usaba
4/5 partes de la energía generada en todo
fertilizantes se recuperaban 20 calorías por
el mundo, sólo el 6% de ella, que vive en
cada caloría invertida (en las poblaciones
los E.E.U.U., consume el 35% de la energía
naturales cada caloría que consume un
mundial.
en
el
reino
a
el
la
prevalece
similar
cambiado
altamente
industrializados.
Esta
organismo produce de 2 a 20 calorías). Esta
norma
general
resulta
de
sorprendente
aplicación, ya que el consumo energético de
Este inmenso abuso del consumo energético
sólo
pudo
fundarse
en
el
empleo
de
286
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
materiales cuyas moléculas son muy ricas
en energía: los denominados combustibles
fósiles, como el gas, carbón y petróleo.
Dichas
fuentes
de
energía
externa
provienen originalmente de la luz solar, ya
que son producto de la descomposición de
residuos biológicos en el subsuelo y mueven
poderosas máquinas que han sustituido la
fuerza de trabajo de los animales. Por lo
tanto, el hombre tecnológico emplea la
energía
para
industriales,
hacer
funcionar
turbinas
máquinas
eléctricas,
autos,
camiones, trailers, naves espaciales, etc.;
aunque
también
eléctricos,
activa
televisores,
focos,
cuchillos
computadoras
y
hasta cepillos de dientes eléctricos. Todos
estos aparatos soportan el nivel de vida de
los países sumamente industrializados, pero
en muchos casos representan un consumo
grotesco y superfluo de energía. (Véase Fig.
2.9.)
Fig. 2.9 Los avances tecnológicos y el
consumo de energía.
El
petróleo
crudo
principalmente
compuestos
oxígeno;
constituidos,
de
con
los
en
se
compone
hidrocarburos
azufre,
y
nitrogeno
hidrocarburos
su
mayor
parte,
de
y
están
por
alquenos y algunos, compuestos cíclicosy
aromáticos.
El gas natural se compone de hidrocarburos
gaseosos producidos por los combustibles
fósiles acumulados en los depósitos de la
287
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
litosfera.
Su
composición
registra
comparan favorablemente con los de los
fundamentalmente gas metano, algo de
fertilizantes minerales, debe insistirse en
etano, propano y butano.
que el beneficio puede presentarse a largo
plazo con la lenta liberación de nutrientes
El carbón es una forma de materia sólida
vegetales
vegetal que se depositó en capas rocosas y
mejoramiento de las condiciones físicas y
que, sometido al calor y la presión, sufrió
bioquímicas, reducción de la erosión del
una desintegración parcial. Se considera
suelo...II
(especialmente
nitrogeno),
que la mayor parte del carbón se generó en
los pantanos de turba. El carbón esta
formado de carbono y una diversidad de
hidrocarburos (compuestos de carbono e
hidrogeno), los cuales se pueden quemar al
aire y utilizar como combustible. Cuando
este material se quema en ausencia de aire
se produce un residuo de carbono impuro,
llamado coque, usado en la fabricación de
acero.
Cada barril de petróleo, cada tonelada de
carbón y cada kilogramo de uranio que se
consumen representan fuentes múltiples de
deterioro ambiental. La sierra ha sufrido
mutilaciones y daños por la minería y el
establecimiento de vías de comunicación. La
refinación del petróleo y el consumo de
combustibles
contaminación
La lignita es un carbón fósil del tipo de la
hulla
y
no
se
encuentra
totalmente
carbonizada.
producen
una
atmosférica
grave
y
un
desequilibrio, por un lado; y, por otro,
térmico,
lo
cual
considerablemente,
a
puede
mediano
afectar
y
largo
plazos, la totalidad de los ecosistemas y
... Es indispensable para estos países (se
refiere a los países en vías de desarrollo),
modificar
en
gran
proporción
el
clima
mundial.
encontrar una alternativa que sustituya a
los fertilizantes minerales de alto costo
energético; la opción es usar materiales
orgánicos como fertilizantes en gran escala,
combinados
Informes
con
de
fertilizantes
algunos
minerales.
investigadores
Sería posible conservar las comodidades del
mundo moderno y además preservar la
calidad de vida y la pureza del planeta no
sólo para las grandes potencias sino para
todos los países del mundo
afirman, además, que el uso indiscriminado
de fertilizantes minerales puede contribuir a
la contaminación del ambiente, aunque esto
requiere de mayor estudio. A pesar de que
los
resultados
orgánicos
como
de
emplear
fertilizantes
materiales
no
se
La respuesta fundamental sería que los
países imperialistas, como los integrantes
de las fuerzas multinacionales de la guerra
del Pérsico, dejen de utilizar a los países del
Tercer
Mundo
como
sus
centros
de
288
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
experimentación'2
de
cualquier
tipo
de
adelantos tecnológicos y que tampoco los
tomen como sus centros de acopio do todas
las materias primas provenientes de la
explotación
desaforada
de
recursos
naturales endógenos mientras que los suyos
permanecen inalterados. El reciente caso de
la pugna bélica internacional por el control
del petróleo de los Emiratos Árabes es un
claro ejemplo de esta situación.
En la actualidad el consumo humano de
energía a nivel mundial es muy desigual;
por ejemplo, mientras los esquimales y los
habitantes de la Nueva Guinea generan 20
calorías por cada una que consumen la
población de los Estados Unidos, que sólo
asciende al 6% de la mundial, consume el
35% de la energía producida en la Tierra y
genera
0.
1
calorías
por
cada
caloría
consumida.
El
consumo
de
energía
nos
permite evaluar el nivel de industrializació,
desarrollo y calidad de vida de los diferentes
humanos
que
subsisten
en
la
superficie terrestre en los albores del siglo
XXI. (Véase cuadro 2.2.)
Hasta
antes
investigadores
de
afirman
1973,
que
algunos
los
países
"era del petróleo", pera el incremento de los
les
cubrirían,
satisfacer, a partir de los recursos solares,
el 75% de sus demandas energéticas;
además reconocen que para el mismo año
"garantizó"
la
mayor
necesidades de energía.
de
satisfacer
la
mayor
parte
de
las
demandas energéticas humanas.
Un procedimiento viable para aminorar la
contaminación,
fuentes
consiste
emisoras,
es
en
reducir
decir,
abatir
las
el
consumo de energía; se ahorraría una
pobres buscaban ansiosamente entrar en la
precios
para el año 2025 la humanidad deberá
la energía nuclear no tendrá la posibilidad
disímbolo
grupos
Los mismos autores también afirman que
que
parte
con
de
él
no
sus
enorme
cantidad
de
combustible
si
la
población de los países que los poseen
colocara
sus
termostatos
a
20°
C
en
invierno y a 25° C en el verano, es decir,
que
no
rebasara
temperaturas
por
ambientales
mucho
de
las
dichos
períodos.
Las casas habitación debierán ser por igual
pequeñas para que no implicaran enormes
289
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
gastos de calefacción (lo anterior resultaría
Soviética
loable, siempre que todos los habitantes del
aproximadamente 2 mil 500 millones de
planeta dispusieran de una casa práctica,
personas dependen de los combustibles de
confortable, aunque fuera pequeña, para
madera
satisfacer sus demandas elementales de
estiercol:" La Organización de las Naciones
vivienda). Otras medidas para combatir la
Unidas para la Agricultura y la Alimentación
contaminación serían: que se desperdiciara
(FAO) informa que 95 países en vías de
lo menos posible la gasolina en el uso del
desarrollo, entre los que se pueden citar 21
automóvil
países africanos, consumen madera para
particular;
que
se
ocupara,
sólo
de
un
10%;
residuos
en
de
contraste,
cultivo
y
de
ocasionalmente al menos la bicicleta; que,
satisfacer
entre otras acciones, se reciclarán algunos
energética. El desabasto de madera, a ha
productos
cartón,
causado estragos en regiones de Asia y
basura orgánica, etcétera. Tal vez estos no
ciertas partes del Sahara y, lógicamente
dejan de ser buenos propósitos, los cuales
problemas de desforestación.
como
vidrio,
papel,
el
75%
de
su
demanda
comentaremos ahora.
El gasto energético mayor lo representan
ANTECEDENTES
E
hoy en día, las fuentes energéticas no
renovables, como el carbón, el gas natural y
n 1980, el consumo mundial de
el
energía
en
energéticas renovables, sólo abastecen el
10
21%
se
aproximadamente
encontraba
petróleo,
de
la
mientras
energía
que
que
las
se
fuentes
consume
terrawattlaño/año; un terrawatt/año es el
anualmente (de este porcentaje el 15% es
equivalente aproximado de un billón de
energía de origen biológico y 6% de origen
toneladas de carbón. Si este ritmo de
hidráulico). La proporción de energéticos de
demanda de energéticos se mantuviera,
naturaleza
para el año 2025 la población mundial se
advertirse, es sólo una quinta parte del
requeriría un 40% más de energía, es decir,
gasto total. Se provee que tan sólo en los
14 t w/año/año.
Estados Unidos, la demanda de energéticos
renovable,
como
puede
se duplicará en los próximos 30 años y que
Estos consumos energéticos difieren mucho
triplicará a nivel mundial, ¿con qué fuentes
según el país y su grado de desarrollo y
de energía se cubrirá esta demanda?
avance tecnológico, como ya hemos visto.
Mientras Francia genera el 65% de la
electricidad que consume a partir de la
energía nuclear, del mismo tipo de fuente el
Reino Unido produce un 19%, Estados
Unidos un 16% y lo que era la Unión
290
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
ALTERNATIVAS
dónde manejar los desechos del
material nuclear.
LA ENERGÍA NUCLEAR
L
a energía nuclear donde se induce
una explosión atómica bajo control,
es
una
de
las
alternativas
para
producir cierto desprendimiento de energía
aprovechable. Pero la energía nuclear, es
también no renovable, se considera que el
LA ENERGÍA SOLAR
L
a energía solar es otra alternativa,
representa
una
abundantísima,
de
fuente
hecho
mismos
autores también afirman que para el año
uranio de reserva tan sólo durará unos
2025 la humanidad deberá satisfacer, a
cuantos decenios.
apartir de los recursos solares, el 75% de
sus
demandas
energéticas;
además
Además del suministro de materias primas,
reconocen que para el mismo año la energía
la energía nuclear se enfrenta a problemas
nuclear
fundamentales:
satisfacer la mayor parte de las demandas
no
tendrá
la
posibilidad
de
energéticas humanas.
a) El conocimiento y manejo de la
energía
nuclear
indisolublemente
va
a
ligado
riesgo
de
contaminación,
consiste
consumo de energía; se ahorraría una
de
(ONU),
enorme
guerra
población de los países que los poseen
internacional de 1991 en el Golfo
colocara sus termostatos a 20ºC en invierno
Pérsico.
y a 25ºC en el verano, es decir, que no
lo
Unidas
demostró
la
b) Los altísimos costos de producción,
rebasara
cantidad
por
de
mucho
decir,
abatir
las
control por parte de la Organización
Naciones
es
reducir
fuentes
las
emisoras,
en
armamento nuclear y su escaso
como
c)
Un procedimiento viable para aminorar la
combustible
las
si
el
la
temperaturas
construcción y mantenimiento de
ambientales de dichos períodos. Las casas
las plantas generadoras.
habitación debieran ser por igual pequeñas
Los riesgos inherentes a la salud y
para que no implicaran enormes gastos de
el medio ambiente, ya que, por
calefacción (lo anterior resultaría loable,
ejemplo, aún no se ha terminado de
siempre
evaluar el daño causado por el
planeta dispusieran de una casa práctica,
accidente nuclear de Chernobil en
confortable, aunque fuera pequeña para
las regiones aledañas a la extinta
satisfacer sus demandas elementales de
Unión Soviética.
vivienda). Otras medidas para combatir la
d) El problema asociado, de cómo y
que
todos
los
habitantes
del
contaminación serían: que se desperdiciara
291
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
lo menos posible la gasolina en el uso del
automóvil
particular;
que
se
ocupara,
ocasionalmente al menos la bicicleta; que,
entre otras acciones, se reciclaran algunos
productos
como
vidrio,
papel,
cartón,
basura orgánica, etcétera. Tal vez éstos no
dejan de ser buenos propósitos, los cuales
comentaremos ahora.
ANTECEDENTES.
E
n 1980, el consumo mundial de
energía
se
encontraba
aproximadamente
en
10
terrawatt/año/año; un terrawatt/año es el
equivalente aproximado de un billón de
toneladas de carbón. Si este ritmo de
demanda de energéticos se mantuviera,
para el año 2025 la población mundial
requeriría un 40% más de energía, es decir,
14 tw/año/año.
Estos consumos energéticos difieren mucho
según el país y su grado de desarrollo y
avance ecológico, como ya hemos visto.
Fig.
2.10
Nuevas
tecnologías
para
el
Mientras Francia genera el 65% de la
aprovechamiento de la energía solar es la
electricidad que consume a partir de la
más abundante de cuantas existen y se le
energía, nuclear, del mismo tipo de fuente
considera ilimitada. Además presenta otras
el Reino Unido produce un 19%, Estados
ventajas (véase Fig. 2.10):
Unidos un 16% y lo que era la Unión
contraste,
•
No contamina el aire
aproximadamente 2 mil 500 millones de
•
No contamina el agua
personas dependen de los combustibles
•
No produce ruidos
•
No produce contaminación térmica
•
No existe la posibilidad de que
Soviética
sólo
un
10%;
en
genere una explosión o un desastre a gran
escala
292
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
•
Conserva los recursos del planeta
de la superficie terrestre, este tipo de
•
Está disponible para la generación
energía se agotará al cabo de uno o dos
siglos de explotación, a menos que se ideen
de nuevas tecnologías
otras
formas
para
manipularla.
Una
Sin embargo, la luz solar es difusa; se
propuesta al respecto consiste en perforar
interrumpe durante la noche y varía con las
la corteza terrestre, en un rango de 1.5 a 6
condiciones climáticas. Su uso, dependerá
km, para llegar a su núcleo fundido, lo que
en el futuro de la instalación de equipo
causaría la salida de agua con temperaturas
especial en grandes áreas de terreno para
elevadisimas; si se lograra el éxito en esta
su
empresa
recolección
cualquier
y
forma
probabilidad
de
almacenamiento.
se
estima
que
difícil
reemplacen
De
la
por
completo, por lo menos a corto plazo, a las
plantas
nucleares
o
a
la
quema
el
vapor
emitido
aprovechado
en
satisfacción
necesidades
energéticas
la
podría
de
humanas
ser
las
del
porvenir.
de
Y que sucede con los combustibles fósiles?'4
combustibles fósiles.
En
el
último
decenio
del
siglo
XX
la
Tal vez una de las opciones mas viables, en
humanidad depende casi por completo de
cuanto al aprovechamiento de la energía
ellos.
solar, sea utilizar la electricidad proveniente
depositado en la Tierra durante un período
de ella para disociar el agua en hidrógeno, y
de aproximadamente 600 millones de años
oxígeno (provocar su electrólisis); la utilidad
aunque
hombre
los
ha
de la reacción sería que, como el hidrógeno
indiscriminadamente,
no
son
es un gas combustible muy versátil que
renovables.
Los
el
combustibles
fósiles
se
han
explotado
recursos
puede quemarse en el aire, por sustituir a la
gasolina y otros combustibles; además,
como su único producto es el agua, sus
efectos
secundarios
no
serían
contaminantes.
Respecto a la energía geotérmica, derivada
del calor interno del planeta, existe una
planta italiana en la región de Lerderello
que funciona desde 1913 e informa sobre
una producción de cientos de miles de
kilowatts anuales. Desgraciadamente, se
calcula
que
debido
a
que
hay
pocos
manantiales de elevada temperatura cerca
293
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
para el 2400, aproximadamente.
En las reservas de Estados Unidos el gas
natural no es muy abundante, por lo que se
están buscando sustitutos sintéticos, es
decir, se intenta fabricar, por medio de la
tecnología adecuada, gas natural artificial
ya que el original se agotará para el año
2000.
Respecto
al
petróleo
repunteo
hacia
el
se
visualiza
año
2000
y
un
una
disminución progresiva hacia el 2050. A
pesar
de
esta
rápida
desaparición
el
dominio del petróleo ha generado grandes
conflictos en los últimos períodos del siglo
XX.
Pero sin importar las fuentes energéticas o
Fig. 2.11 Relación entre las temperaturas y
los medios para producirlas, la humanidad
su efecto sobre la vida y desarrollo de
enfrenta
diversos organismos.
sobrecalentamiento del planeta", causado
un
problema:
"el
por el abuso de las fuentes de energía no
ya que una vez usados no se pueden
renovables.
reemplazar y además su constitución es
exageradamente lenta. Llegará la época en
Se plantea que la mayor limitante para el
que sea cada vez más difícil hallar depósitos
consumo de energía en los próximos 100
de ellos y éstos serán más inaccesibles para
años reside, más que en su escasez, en el
su explotación.
impacto
generado
sobre
el
planeta
al
emplearla. El problema más obvio, como lo
En la actualidad se tienen previstos los
plantea
lapsos en que se agotarán las reservas de
Termodinámica, consiste en la generación
los combustibles fósiles. Para el carbón y la
de una gran cantidad de calor; si este
lignita (lignita es un carbón fósil, hulla que
alcanzase un valor igual al 1% de la
no se encuentra totalmente carbonizada) se
radiación
calcula
actualmente recibe la
que
llegarán
a
su
producción
la
segunda
electromagnética
ley
de
solar
la
que
máxima en el año 2100 y que se agotarán
294
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
XXI que no sea la de desterrar el uso de los
combustibles fósiles.
Una de las formas de consumo de los
combustibles
fósiles
consiste
en
las
reacciones químicas tendientes a preparar
fertilizantes nitrogenados. Esta práctica es
conocida como el Proceso de Haber, cuyo
desarrollo consiste en:
Cabe señalar que el costo de la producción
industrial de amonio anhidro en una planta
Tierra
se
generaría
de
que produce de 600-1000 ton/día es de 35
consecuencias impredecibles; estas podrían
3 106 BTU/ton, que expresado en joules
ser, entre otras, la fusión del hielo polar, la
resulta 37 3 10'joules/ton; de este gasto
consecuente
las
energético, el 60% es empleado en la
aguas oceánicas, la muerte de muchos
reacción del nitrógeno y el hidrogeno; e
organismos, y la inundación de terrenos
14% en la obtención del hidrogeno a partir
costeros. Un cambio climático generalizado
del metano y el resto en el funcionamiento
sería otra consecuencia. Se prevé que si el
de la maquinaria que posibilita el proceso
ritmo de consumo energético continúa igual,
químico.
elevación
un
del
desastre
nivel
de
estos problemas se presentarán dentro de
un siglo. (Véase Fig. 2.12.)
Subba Rao (investigador del Instituto de
Agricultura
Según
la
Fundación
Friedrich
Ebert,
en
Nueva
Delhi),
en
1980,
afirmó que los altos costos energéticos para
organismo ecologista internacional, debe
sintetizar
escogerse un futuro energético de bajo
causado
costo que se encuentre firmemente anclado
desarrollo
de la eficacia y la conservación y desarrollo
producirlos porque se requiere una gran
de nuevas fuentes de energía renovable, ya
inversión de capital. El autor afirma que en
que no hay otra opción viable para el siglo
la India existe un
fertilizantes
que
no
inorgánicos
numerosos
puedan
países
importarlos
han
en
ni
déficit creciente de
295
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
fertilizantes desde 1970 a la fecha; en las
últimas dos décadas dicho país produjo
4305 X 10' toneladas, mientras que su
consumo es de 5572 X 10 toneladas.
Para
la
próxima
centuria
los
recursos
energéticos fósiles y la energía nuclear
pasarán a ser motivo de estudios históricos,
ya que se agotarán antes de que concluya
el siglo; además la energía solar en el año
2000
apenas
estará
investigación
en
básica
proceso
para
de
poder
implementarse como un avance tecnológico.
¿Qué alternativa representa entonces el uso
de fuentes energéticas renovables?
LA FIJACIÓN BIOLÓGICA DEL
NITRÓGENO
E
n este contexto. abogamos por el
empleo
intensivo
biológica
desarrollan
procarióticos
de
de
nitrógeno,
distintos
(como
la
las
fijación
la
cual
organismos
bacterias,
las
cianobacterias y los actinomicetos) que son
capaces de transformar el N2 en NH;; esta
última
forma
nitrogenada
es
más
susceptible de incorporarse en aminoácidos
del tipo de ácido glutámico y glutamina,
tanto en los organismo fijadores que viven
La importancia ecológica y energética de la
en forma libre como para los que lo hacen
cantidad
en forma simbiótica (creciendo asociados en
ecosistema por esta vía, permite fertilizar el
cierta parte de una planta hospedera),
suelo
como es el caso de los nódulos de las
indispensables para el desarrollo de los
leguminosas donde vive la bacteria del
vegetales fotosintéticos, asociados o no con
genero Rhizobium. (Véase cuadro 2.3.)
organismos fijadores, reacuérdese que los
de
con
nitrógeno
uno
de
los
introducido
al
componentes
296
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
productores o autótrofos beneficiados con
renovable.
este proceso representan la base alimenticia
de todos los seres vivientes de la Tierra,
En
tanto en el medio terrestre como en el
leguminosas templadas aportan al suelo, un
acuático.
kg de nitrógeno, cantidades que van desde
1980,
Phillips
reportó
que
diversas
25 a 30 kg de nitrógeno fijado/Ha/año para
Como una ventaja adicional, la fijación
Phaseolus vulgaris (frijol), y hasta 326 a
biológica
648 kg de nitrógeno/Ha/año para Vicia faba
de
nitrógeno
consume,
como
fuente de energía, azúcares derivados de la
fotosíntesis,
los
que
representan
(haba). (Véase Fig. 2.13.)
por
metabolitos esenciales de los organismos
También
fijadores y no produce sobrecalentamiento
productos agrícolas han provocado estados
(como con el uso de combustibles fósiles).
de alarma entre los estudiosos de los
Indirectamente, la fuente original es la
problemas de la contaminación ambiental,
energía solar, que a mediano y largo plazo
ya que el abuso en el uso de los fertilizantes
será
nitrogenados
el
reservorio
energético
de
toda
humanidad.
debemos-destacar
(los
cuales
que
muchos
representan
excesos en
Como podrá observarse en el cuadro 2.3, la
fijación
biológica
exclusiva
de
la
no
es
una
asociación
propiedad
Rhizobium-
leguminosas, sino que puede expresarse
entre microorganismos fijadores y otros
vegetales
y
aún
en
microorganismos
procarióticos de vida fibre.
En 1974, Richard informó sobre plantas no
leguminosas
asociaciones
capaces
con
fijadores
de
formar
de
nitrógeno
molecular. Entre estas plantas se puede
hablar de las familias Coriaceae Rosaceae,
Miricaceae,
Betulaceae,
Casuarinaceae,
Eleagnaceae y Rhamnaceae. Probablemente
el
estudio
y
optimización
práctica
de
organizaciones simbióticas o de vida libre de
este tipo constituyen posibilidades reales de
implementa fuentes biológicas de energía
297
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
del agua y su posible transformación en
zona pantanosa.
Frente a este panorama resulta deseable
que la aplicación de las diversas formas de
fijación
biológica
de
nitrógeno
se
incrementen día con día, resolviéndose así
el
suplemento
de
material
nitrogenado
indispensable para los cultivos agrícolas.
Esta facultad de los procariotes fijadores de
nitrógeno resuelve de manera ecológica,
con ahorros energéticos, un proceso que de
otra forma resulta desgastante, desde el
punto de vista energético, y tiene altísimos
riesgos de contaminación.
CUESTIONARIO
2.1.
¿Qué es la molécula de ATP, y por
qué
es
tan
energéticamente
el
consumo
de
energía
y
fuentes
para
importante
los
seres
vivos?
de
contaminación) puede llegar a provocar, por
2.2.
la abundante presencia de nitratos:
¿Qué relación existe entre los flujos
de
•
Formación
compuestos
de
de
•
energía
en
los
efecto
2.3.
cancerígeno.
•
y
ecosistemas?
nitrosaminas,
posible
materia
Defina la primera y segunda leyes
Metemoglobinemia,15 o sea trastornos
de la Termodinámica y explique por
a nivel de hemoglobina animal y
que son importantes para los seres
humana.
vivos?
Eutroficación,
proceso
que
sobre
una reserva acuosa donde por exceso de los
2.4.
Defina los conceptos de entropía y
nitratos se va generando una carencia de
energía cinética y explique por qué
oxígeno, con la consecuente anacrobiosis
son fundamentales para la vida?
298
LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS_________________________________
2.5.
2.16.
¿Qué significa la regla del 10%?
2.17.
¿Qué
¿Qué son los ciclos de materiales en
el ecosistema?
relación
existe
entre
los
joules, unidades de trabajo y las
2.6.
¿Qué es una cadena alimenticia?
2.7.
¿Por
qué
los
clasifican
seres
en
vivos
calorías?
se
2.18
autótrofos,
energía y que relación tienen con la
heterótrofos y degradadores?
2.8.
potencia?
¿Cuál es la región visible de la luz
2.19
solar y cuál es su importancia?
2.9.
¿Qué es el efecto invernadero en un
2.20.
Indique cuál es la clasificación de
los combustibles fósiles.
¿Qué significa que un material sea
2.21.
endergónico y para que son útiles
las
¿Cómo se relacionan las calorías
consumidas/calorías generadas?
ecosistema?
2.10.
¿Cuáles son los diferentes tipos de
mediciones
de
calorías
¿Cuáles serán los riesgos de usar en
demasía los combustibles fósiles?
y
kilocalorías en un ecosistema?
2.22.
¿Qué
fuentes
energéticas
renovables conoce?
2.11.
¿Qué son los ciclos biogeoquímicos
y por que son importantes en ellos
las
pozas
de
intercambio
y
depósito?
2.23.
¿Qué relevancia tiene la fijación
biológica
comparación
Haber,
2.12.
de
¿Cómo se valora la eficiencia en el
para
nitrógeno,
con
la
el
en
proceso
de
producción
de
fertilizantes nitrogenados?
uso de la energía en el ecosistema?
2.13.
¿Qué es la productividad y que
relación tiene con la biomasa?
2.14
¿Cómo
se
productividad
diferencian
la
real
la
de
productividad primaria o neta?
2.15
¿Qué es la quimiosíntesis?
299
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
LOS CICLOS ECOLÓGICOS
lluvia para que tus hijos puedan seguir
... Aquí madre tierra, madre nuestra, te
viviendo...
rogamos
Oración huichol
que sigas dándonos buenas cosechas, que
(Dominio popular)
ordenes la
300
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
CONCEPTOS CLAVE
que tardan períodos de millones de años.
A
gua (propiedades y ciclo en la
La Tierra es considerada un geosistema
naturaleza)
integrado por diversos componentes:
Ciclo astronómico
•
litosfera (sierra sólida)
Ciclos biogeoquímicos
•
hidrosfera (zona acuosa contenida en
Ciclos del nitrógeno, el carbono, el fósforo,
cuencas)
el azufre y el oxígeno
•
Clasificación de los ciclos biogeoquímicos:
rodea todo el planeta)
atmósfera (envoltura gaseosa que
gaseosos y
sedimentarios; globales y locales
Fotodisociación
La litosfera presenta interacciones tanto con
Geosistema
la hidrosfera como con la atmósfera y esta
Ozono
(presencia
natural
y
por
claro que estos modificaciones han ocurrido,
contaminación fotoquímica)
y seguirén presentándose, desde el origen
Papel de los reductores en el ecosistema
de nuestro planeta.
Reacciones fotoquímicas
Tipos de contaminación fotoquímica
El ciclo geológico es una conjunción de
fuerzas; unas favorecen la recomposición de
las
3.1 LOS CICLOS GEOLOGICOS
E
n la Tierra se presentan diversos
tipos de ciclos; uno de ellos es el
ciclo astronómico (cambios del día y
la noche, fases lunares y estaciones del
año, constituyen ejemplos de este ciclo).
Un ciclo geológico se refiere al origen y
modificación del material que constituye la
superficie terrestre.
La
Tierra
modificaciones
estructuras
terrestres
y
otras
las
modifican o las devastan.
Esto lo demuestran las modificaciones que
los continentes actuales han experimentado
a través del tiempo y la existencia en los
océanos
de
un
sistema
de
cordilleras
sumergidas que se extienden entre diversas
cuencas oceánicas.
El estudio de los movimientos superficiales
de la Tierra se desarrolla sobre una base
científica; entre las propuestas emanadas
sufre
continuamente
debido
a
presiones
provenientes del interior del planeta y que
se expresan a través de las grietas del
fondo de los océanos. Sin embargo, los
ciclos geológicos son muy prolongados, ya
de estos estudios encuentra la explicación
de la tectónica de placas, la cual sugiere
que la litosfera está compuesta de un cierto
número de placas rígidas en constante
movimiento relativo. Las placas son más
estables hacia su parte interna, pero en sus
301
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
bordes presentan mayor actividad asociada
ejemplo. los nutrientes necesarios para un
con el vulcanismo (actividad volcánica) y la
vegetal
sismicidad. Su actividad también genera la
desde el suelo en un caudal acuoso. Por
riqueza mineral de una zona. Debido a esta
otra parte, aproximadamente el 90% del
actividad
cualquier
ninguna
zona
terrestre
esta
exenta de temblores, aunque algunas de
fotosintético
célula
son
está
transportados
constituida
por
materiales acuosos.
ellas son más susceptibles y se les llama
zonas sísmicas.
Las propiedades específicas del agua, la
vuelven una sustancia muy especial en la
La actividad geológica crea constantemente
naturaleza.
nuevos depósitos de minerales por medio
del movimiento de los materiales fundidos,
Los compuestos que aparecen en el cuadro
mientras que el movimiento continental los
3.1, debieran ser similares al agua, y que
distribuye a través de la Tierra.
tienen dos características en común:
3.2 EL AGUA Y SU IMPORTANCIA
•
EN LA NATURALEZA
número de electrones)
•
son isoelectrónicos (con el mismo
también son solventes.
3.2.1 PROPIEDADES DEL AGUA
E
l
agua
en
la
naturaleza
juega
diversos papeles; por ejemplo, es
causante de la modificación de la
Tierra, ya que causa erosión cuando fluye
con
fuerza
arrastres
sobre
de
el
los
suelo
al
materiales
provocar
que
lo
componen. Su acción erosiva permanente,
sobre un terreno puede formar montes,
cañones y mesetas. En grandes corrientes
arrastra y deposita grandes cantidades de
sedimentos en los lechos acuáticos.
El agua es el solvente universal, ya que casi
todos los materiales son solubles en él;
Sin embargo, como puede notarse en el
transporta la mayor parte de nutrientes
cuadro, las propiedades son radicalmente
necesarios
para
los
seres
vivos;
por
302
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
distintas. A continuación explicaremos el
de
porqué de algunas de ellas.
temperatura de 1 gramo de agua de 15-
calorías
requerido
para
elevar
la
16°C) sólo la rebasa otro solvente: el
amoniaco (como puede notarse en el cuadro
3.1.).
Por
lo
tanto,
el
agua
permite
mantener casi constante la temperatura de
los organismos vivientes. Esta propiedad
debió favorecer la aparición de las primeras
formas de vida en los oceános primitivos.
La gran cantidad de calorías requeridas para
vaporizar un gramo de agua (540 calorías)
garantiza la temperatura de los organismos
homotérmicos, ya que una gran cantidad de
energía puede disiparse por vaporización del
agua.
Por último, el agua presenta su mayor
densidad a los 4°C; como el hielo se forma
a los 0°C es menos denso que el agua
La polarización de la molécula de agua se
líquida y, por lo tanto, flota en ella; si esto
debe a la definida electronegat vidad del
no fuera así los océanos se congelarían de
átomo de oxígeno, lo que genera una red de
abajo hacia arriba y el hielo no flotaría
carga positiva sobre el protón (1-1'). Esto
sobre
causa también la presencia de dipolos, ya
realidad. Recuerde que existe vida en las
que las cargas positiva y negativa están
aguas aparentemente heladas.
perfectamente
definidas.
Esta
su
superficie
como
sucede
en
propiedad
favorece la tendencia a funcionar como
solvente que manifiesta el agua.
El enlace por puente de hidrógeno presente
en el agua favorece sus altos valores de
punto de ebullición, punto de fusión y calor
de vaporización, datos que aparecen en el
cuadro 3.1. (Véase Fig. 3.1.)
Su elevada capacidad calorífica (el número
3.2.2
CICLO
DEL
AGUA
EN
LA
NATURALEZA
S
e considera que el agua total en la
naturaleza equivale a 1359 x l0'
litros, cantidad que ha permanecido
constante en el planeta desde su origen. Se
supone
también
que
fueron
las
lluvias
torrenciales las que contribuyeron a enfriar
el planeta antes de que la vida apareciera.
303
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
representa
un
97%
del
total.
En
la
atmósfera como vapor sólo existe el 0.001
% de agua.
Fig. 3.3 Ciclo del agua.
Fig. 3.2 Ciclo del H2O.
Casi el 100% del agua corresponde a la de
mar, ya que sólo el 0.475% es agua dulce y
el 2.25% es el agua congelada de los
glaciares; por lo tanto, el agua salina
Las rutas principales de movimiento del
agua son la evaporación y la transpiración.
La principal evaporación se lleva a cabo en
el agua del mar; en menor proporción se
presentan en lagos y ríos.
304
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
La transpiración se debe a la difusión de
requieren
agua a través de las membranas de los
minerales:
tejidos vegetales y se integra a la atmósfera
etcétera.
los
materiales
sulfatos,
como
fosfatos,
sales
nitratos,
en forma de vapor (el maíz transpira 3 747
525
litros
animales
de
hay
transpiración
relación
agua/Ha/año).
también
pero
Entre
procesos
para
las
plantas,
fotosíntesis-transpiración
es
los
Los reductores del tipo de los hongos,
de
según Wittaker y su sistema de los cinco
la
reinos (véase capítulo 1), presentan el
un
sistema típico de nutrición por absorción, ya
fenómeno, fisiológico vital. (Véanse Fig. 3.2
que
y 3.3.)
degradando así a la materia orgánica y
absorben
los
nutrientes
solubles,
dejando libre en el ambiente el material ya
3.3 CICLOS BIOGEOQUIMICOS
E
mineralizado.
l término biogeoquímico se deriva
Se dice que hay ciclos biogeoquímicos de
del
un
nutrientes gaseosos, ya que estos ciclos
movimiento cíclico natural mediante
implican el paso de ciertos estadios en
cambios químicos, a través del ambiente
forma de gas; tal es el caso del nitrógeno,
geológico de los elementos que conforman a
el carbono, el oxígeno, etc. Otro ciclo es el
los biorganismos.
de los nutrientes sedimentarios; entre ellos
hecho
de
que
existe
se incluye el del fósforo.
Los elementos circulan por medio del aire,
la tierra, el mar y entre los seres vivos
La
identificación
de
los
ciclos
siguiendo complejas rutas.
biogeoquímicos es otra forma de estudiar
los fenómenos propios de los ecosistemas.
Todos los materiales naturales necesarios
Por ejemplo, considérese la tala de un
para garantizar la continuidad de la vida se
bosque; para mantener el equilibrio de
encuentran dentro de la misma biosfera;
nutrientes
carbono,
fósforo,
pérdidas de estos aún cuando no se haya
azufre, etc., deben reciclarse a través de los
presentado erosión del suelo) la cuestión
ecosistemas con la participación activa de
sería ¿cómo suplir los nutrientes que se han
los
perdido?
oxígeno,
organismos
nitrógeno,
cuyo
nicho
o
función
(la
Para
tala
provoca
hacerlo
existen
elevadas
algunos
de
caminos naturales y otros artificiales; por
recicladores o reductores de los materiales
ejemplo, en las regiones donde hay gran
orgánicos que se deben mineralizar. Este
cantidad de materia vegetal, la hojarasca o
proceso
celulosa de los árboles que cae al suelo, y
ecológica
es,
es
precisamente,
necesario,
servir
porque
los
organismos productores o fotosintéticos no
que
allí
asimilan las formas orgánicas, sino que
ejemplo),
se
es
conserva
material
(un
cafetal,
suficiente
por
para
305
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
reintegrar los nutrientes extraídos; pero si
no hay reciclamiento de estos materiales es
muy
probable
que
deban
integrarse
fertilizantes artificiales al sistema.
Como lo veremos a continuación, existen
sistemas biológicos, como los fijadores de
nitrógeno (de vida libre o simbiótica), que
ayudan a regenerar la capacidad nutritiva
del
suelo
o
del
agua
-en
caso
de
ecosistemas acuáticos, donde también se
presentan estos ciclos-, por la conversión
química
del
N2
atmosférico,
inerte
totalmente en nitrógeno amoniacal, el cual
ya esta disponible para los organismos
fotosintéticos.
A los ciclos biogeoquímicos como el del
fósforo, que sólo involucra la estructura
interna del ecosistema, se le llama local.
A
los
ciclos
gaseosos
(como
el
del
nitrógeno, el carbono, el oxígeno, etc.) se
le, llama globales, ya que al presentarse
una fase gaseosa intercambian dinámicas
entre el ecosistema y la atmósfera.
3.3.1 CICLO DEL NITRÓGENO
L
a
disponibilidad
nitrógeno,
fósforo
biológica
y
del
potasio
es
fundamental porque estos elementos
constituyen los principales nutrientes de los
vegetales; de ellos el nitrógeno es el que
más
fácilmente
recircula,
por
acción
microbiana en el ecosistema.
306
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
descargas eléctricas que transforman el
N2 atmosférico inerte en formas del tipo
de nitritos y/o nitratos. La Fijación
también puede ser industrial, ya que a
través del proceso de Haber-Bosch el N2
de la atmósfera puede transformarse en
amoniaco. El último tipo de fijación es la
biológica. En cuanto a esta etapa, los
organismos involucrados son sólo del
reino
monera
celular),
(carecen
bacterias
y
de
núcleo
actinomicetos.
Entre las bacterias pueden existir de
naturaleza simbiótica o de vida libre,
aerobia
y
anaerobia.
Para
las
simbióticas aerobias tenemos el caso de
las del genero Rhizobium, las cuales se
asocian normalmente con muchos tipos
de leguminosas (haba, chícharo, frijol,
Fig. 3.5 Ciclo del nitrógeno en la naturaleza.
etc) (Véase Fig. 3.6.)
•
El
nitrógeno
es,
además,
el
principal
Amonificación.
nitrógeno
En
orgánico
esta
se
etapa
el
convierte
en
constituyente de las proteínas, por lo que
amoniaco.
resulta fundamental para cualquier ser vivo.
participan en esta fase estan: Bacillus,
Entre
las
bacterias
que
Clostridium
El nitrógeno en el medio terrestre puede
perderse por volatilización y por lixiviación
(paso del material hacia las capas mas
profundas del suelo, donde ya no se halla
disponible), por lo que su manejo debe ser
adecuado y cuidadoso. (Véanse Fig. 3.4 y
3.5.)
Los pasos principales o etapas en el ciclo del
nitrógeno son:
•
Fijación.
Puede
ser
atmosférica,
realizada por la influencia de los rayos o
307
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
3.3.2 CICLO DEL CARBONO
L
a diversidad y complejidad de los
diversos sustratos en el ciclo del
carbono
pueden
notarse
en
las
figuras 3.7 y 3.8.
El ciclo del carbono en la naturaleza consta
de
las
siguientes
etapas:
fotosíntesis,
respiración de todos los tipos y acción de los
organismos
autotróficos,
como
puede
notarse en el esquema del ciclo; todas estas
actividades generan CO,. Recuerde que este
ciclo se considera global pues parte de él se
realiza en la atmósfera.
Fig. 3.6 Fijación de N2 por diversas
leguminosas.
Algunas de las bacterias que participan en
Serratia, entre otras;
•
así como los
este proceso degradando la celulosa son:
hongos Alternaria, Aspergillus, Mucor,
Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Vidrio,
Penicillium, etcétera.
etc.
Nitrificación.
Es
la
conversión
del
Entre
los
Alternaria,
hongos
contamos
Aspergillus,
a:
Penicillium,
amoniaco en nitritos y nitratos. En la
Rhizopus, etc.; entre los actinomicetos:
conversión
Nocardiu, Streptoinices, etcétera.
a
nitritos
participan
las
bacterias nitritantes y en la segunda las
nitratantes. Las que participan en la
primera
etapa
Nitrosococus
y
son
Nitrosomonas,
Nitrosospira;
en
la
segunda fase hallamos a Nitrosobucter.
•
Desnitrificación. Es la fase que reintegra
el nitrógeno a la atmósfera en forma de
3.3 CICLO DEL FÓSFORO
L
os principales pasos del ciclo del
fósforo
son
su
mineralización,
el
almacenamiento, el recambio en el
N2 gaseoso u óxidos de nitrógeno. Un
reservorio del humus y su fijación química
tipo
en el suelo (puede presentarse en suelos de
de
bacteria
asociado
Thiobacillus desnitrificans.
es
el
origen
volcánico
que
posee
una
arcilla
amorfa llamada alofano, la cual casi retiene
irreversiblemente el fósforo a menes que
exista la acción
308
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
de bongos micorrícicos que favorecen la
solubilidad del nutriente). Véase el capítulo
4, Hongos endomicorrícicos. (Véase Figs.
3.9 y 3.10.) Algunas de las bacterias que
participan en este proceso son Clostridium
butiricum y Escherichia culi.
Fig. 3.8 Ciclo del carbono.
A este ciclo se le llama local porque no tiene
demostrada
la
presencia
de
formas
gaseosas intermediarias.
Fig. 3.7 Diferentes formas químicas del
carbono en la naturaleza,
309
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
3.3.4 CICLO DEL AZUFRE
E
los
l azufre también es un elemento
fundamental para los seres vivos, ya
que es nutriente esencial para todos
organismos
(forma
parte
de
los
aminoácidos cístina y cisteína). Su ciclo
consta de los procesos de mineralización,
asimilación, oxidación y reducción de las
formas azufradas. (Véase Fig. 3.11.)
Algunos microorganismos involucrados en el
proceso son:
Thiobacillus
(género
muy
comun
en
el
proceso cuya única especie anaeróbica es
ihiobacillus
desnitrficans),
Desulfovibrio,
Bacillus, Pseudo mono, etcétera.
3.3.5 OTROS CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS
E
n la figura 3.12 se ilustran los ciclos
local y global: con el primero se
ciclos de estos otros: 02, N2, C, etc. Los
ejemplifican
los
modelos presentados en la figura son lo
siguientes elementos: P, K, Ca, Mg, Cu,
suficientemente generales para acoplarlos a
etc.; y con el segundo los
cualquiera de los elementos, ya sea que
los
ciclos
de
presenten ciclos locales o ciclos globales.
3.3.6 CICLO DEL OXÍGENO
E
n cuanto al caso particular del ciclo
del
oxígeno,
el
origen
de
este
elemento libre se remonta a 3200
millones
de
años,
cuando
se
inició
la
fotosíntesis en el planeta. Recuerde que en
la fotosíntesis se rompe de manera natural,
310
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
y debido a la acción de la energía solar, la
ultravioleta. Los estudios evolutivos señalan
molécula de agua en sus dos componentes:
la
el hidrógeno, necesario para la posterior
terrestres hasta muchos millones de años
síntesis de carbohidratos, y el oxígeno, que
después; las investigaciones indican que
escapa hacia la atmósfera.
esto ocurrió hace apenas 400 millones de
presencia
de
las
plantas
vasculares
años.
Recuerde también que el desprendimiento
de este oxígeno primigenio contribuyó a la
El oxígeno en la naturaleza es requerido
constitución de ozono (03) de la capa
para
atmosférica, gas que impide, en las partes
oxidación; los procesos vivientes con los
superiores de la atmósfera, el paso de las
que se relaciona fundamentalmente son la
radiaciones UV (ultravioletas) del Sol; esta
fotosíntesis y la respiración, ya que en la
pantalla protectora posibilitó la salida y
primera se produce oxígeno, mientras que
evolución gradual de los organismos del
todos los organismos que respiran por
mar,
métodos
sitio
donde
se
desarrollaron
activar
cualquier
aeróbicos,
combustión
requieren
aire
u
para
inicialmente porque no podían abandonarlo
desarrollar este proceso y especialmente
mientras no
consumen oxígeno. (Véase Fig. 3.13.)
Como hoy en día esta de moda hablar del
ozono podríamos preguntarnos: ¿Acaso el
ozono es el oxígeno triatómico (O) que se
encuentra en las capas más superiores de la
atmósfera? La respuesta seria si allí esta el
ozono cuyo origen biológico se
existiese
una
protección
contra
la
luz
311
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
3.3.6.1 EL OZONO CONTAMINANTE
L
a inversión térmica es un proceso
natural que se presenta cuando una
capa de aire más caliente descansa
sobre otra cuya temperatura es menor,
provocando que esta capa capte, como una
trampa, los contaminantes y no permita que
estos se dispersen.
Las partículas suspendidas en la atmósfera
circulan en ella y pueden caer por la acción
de la lluvia, la nieve o, finalmente, por
gravedad. Las partículas producidas en un
sitio pueden "Hover" en otro cualquiera
(entre dichas partículas podemos hallar:
remonta a un período mayor de 3000
millones de años y fue contemporáneo de
las primeras bacterias fotosintéticas; pero el
ozono de que se habla en nuestros días es
otro y se le considera contaminante y tiene
un origen diferente.
312
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
Nótese
la
necesidad
del
oxígeno
para:
respiración, combustión y acción volcánica.
O. Oxígena monoatómico (puede provenir
de
reacciones
de
contaminación)
fotoquímica.
Fig. 3.13 Ciclo del oxígeno.
polvo, bacterias, polen, semillas, restos de
aves,
residuos
de
plaguicidas,
partícula
radiactivas, etc., según el tipo de materiales
de los cuales proceden). (Véase Fig. 3.14.)
A pesar de que los contaminantes tienden a
dispersarse
globalmente, las condiciones
meteorológicas
pueden
y
geográficas
conjuntarse
para
regionales
concentrarse
provocar uno de los problemas tecnológicos,
más difíciles de resolver en estos tiempos y
que ejemplifica claramente el caso de la
313
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
ciudad de México con sus altos niveles de,
contaminación entre los que destaca el del
ozono, el cual presenta niveles altisimos
mucho mayores de una parte por millón
ppm = - m-g de _ ozono - y menores de 9
ppm litros de aire lo que rebasa con mucho
las normas internacionales pactadas para
este elemento.
La ciudad de Los Angeles, a semejanza de
la ciudad de México, se encuentra rodeada
por montañas en tres de sus extremos (la
de México puede considerarse totalmente
rodeada). El movimiento del aire, por tanto,
es limitado, además de que las condiciones
meteorológicas
frecuentemente
resultan
favorables para la generación de inversiones
térmicas. Hasta aquí las situaciones resultan
Fig. 3.14 Etapas de la inversión térmica.
paralelas.
El tipo de contaminación en el aire se puede
dividir, fundamentalmente en dos grandes
grupos: (1) el "esmog de Londres", formado
por
compuestos
de
azufre,
bióxido
del
mismo y ácido sulfúrico (la combinación de
estos con la niebla genet-6 en Londres en
1952, la catástrofe en la cual perdieron la
vida 4000 personas) (2)
El fotoquímico similar al esmog de ciudades
como Los Angeles y México conocido como
"esmog de Los Angeles". Se llama así
porque en esa ciudad fue donde se detectó
por primera vez, debido a su elevado
número de autos (más de 3 500 000) y sus
frecuentes
inversiones
térmicas
(260-
270/año, situación que genera más del 71
% de días con inversión térmica al año,
considerando además que en algunos días
se presentan dos inversiones térmicas).
La causa de esta contaminación fotoquímica
no
esta
directamente
contaminantes
carbono,
primarios
bióxido
de
ligada
a
(monóxido
azufre,
óxidos
los
de
de
314
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
nitrógeno o hidrocarburos semiquemados)
El equilibrio de las reacciones fotoquímicas
sino a los productos que se forman cuando
está influído directamente por la luz, lo que
estas
reaccionan
puede afectar su velocidad de desarrollo. Se
fotoquímicamente debido a la acción de la
dice que uno de los procesos químicos
luz
elementales
materias
solar,
primas
este
fenómeno
produce
contaminantes secundarios y aun terciarios
más
simples
es
la
fotodisociación.
--que pueden causar efectos fisiológicos
severos
tanto
en
animales,
plantas
y
humanos-; entre estas sustancias destacan
el temido ozono, los ácidos orgánicos, los
aldehídos
y
los
nitratos
de
peroxiacilo
(PAN).
La alta contaminación fotoquímica provocó
que
en
la
primavera
de
1992
fuera
necesario declarar Planes de Contingencia
Ambiental en el D.F.; entonces se hicieron
públicos los altísimos niveles de ozono en el
ambiente,
expliquen
sin
que
hasta
claramente
la
sus
fecha
se
orígenes,
desarrollo y perspectivas reales de control.
(Véase Fig. 3.15.)
EI ozono en la ciudad de México ha causado
trastornos pulmonares en estudiantes del
CCH Vallejo al Noreste del D.F. También ha
mostrado causar fragilidad de los glóbulos
rojos.
Fig. 3.16 Producción de ozono.
Fig. 3.15 Reacciones fotoquímicas.
315
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
necesaria para este proceso es más alta que
para las reacciones normales, lo que puede
deberse
a
que
fotoquímica
la
durante
la
molécula
disociación
se
excita
electrónicamente, lo que ocasiona su propia
disociación. (Véanse Fig. 3.16 y 3.17.)
La reacción de formación de ozono por vía
fotoquímica es:
Estas
nuevas
reacciones
químicas
(originadas por el impacto humano en los
ecosistemas, que tal vez aún no han sido
estudiadas por completo y que, además, se
Un día de cada tres, se rebasa los límites de
contaminación por ozono siendo la Ciudad
ignora cómo controlarlas) han venido a
mostrar
una
nueva
cara
del
ciclo
biogeoquímico del oxígeno.
de México una de las principales
productoras a nivel mundial.
Los
átomos
de
oxígeno
que
así
se
comportan, pueden provenir del oxígeno
Fig. 3.17 Producción de esmog.
atómico que se desprende del enlace:
Esto es debido a que la molécula se
"N - O" del NO2
desintegra en sus partes componentes; por
ejemplo,
una
molécula
diatómica
se
La molécula del NO2 resulta una clave en el
descompone en un átomo normal y otro
proceso
excitado (caso del oxígeno, que puede
oxidación.
causar la aparición de O u ozono en vez del
Cuadro 3.2 Fuentes de envisión de óxidos
oxígeno
de nitrógeno
diatómico
normal).
La
energía
de
la
contaminación
por
foto-
316
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
317
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
Los problemas ligados a la contaminación y
La ciudad más densamente poblada de
generación de nuevas y exóticas formas del
América Latina esta ubicada casi al centro
oxígeno en nuestros ecosistemas deberán
de México, ocupando tan sólo el 0.05% del
controlarse antes del inicio del próximo
territorio total del país; a pesar de ser un
siglo; si no se hace, las consecuencias que
pequeñísimo territorio, es la zona más
el hombre tendrá que afrontar, además de
densamente poblada y allí viven casi la
parcialmente
quinta
impredecibles,
pueden
ser
demasiado peligrosas para la preservación
de la biodiversidad2 del mundo actual.
Para concluir este capítulo, revisaremos
algunos datos ligados a la situación de la
ciudad de México:
1.
A pesar de que en varias ciudades de
América Latina se ha presentado el
fenómeno
de
metropolización
o
(formación
de
megalopolización
grandes ciudades: zonas con extensa
urbanización e industrialización), la
ciudad
de
México
densamente
la
poblada
industrializada.
presentamos
es
A
los
más
e
continuación
pronósticos
de
crecimiento poblacional para el año
2000
en
algunas
ciudades
latinoamericanas:
Fig. 3.113 El esmog en el centro de la
México
ciudad de México a las 12 del día. Al fondo
106%
puede apreciarse la silueta de la Torre
Sao Paulo
Latinoamericana.
91%
Río de Janeiro
77%
Buenos Aires
20%
318
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
industrias
consideradas
altamente
contaminantes y que sería deseable que
cumplieran con la "nueva legalización de
alto riesgo industrial".
No obstante, la Agencia de Cooperación
Internacional del Japón (JICA) señala que
para instalar equipos anticontaminantes (sólo
para las empresas que generan desechos
mas tóxicos), se requiere una inversión de
83 000 000 de dólares (La Jornada, 28 de
marzo de 1992). Lo primero que se sugiere
al gobierno mexicano es que las grandes
empresas cuenten con equipos de medición
para determinar el flujo de gases y las
concentraciones de monóxido y dióxido de
carbono, óxidos de nitrógeno, humo y hollín.
También señala que es necesario precisar el
inventario de emisiones,
Fig. 3.19 El esmog presente en una de las
avenidas de la antigua "Ciudad de los
ya que no se
abarcan todas las emisiones gaseosas y los
datos son muy imprecisos.
Palacios"
(México, D.F.).
Con respecto a la industria química, los
parte de los mexicanos, quienes generan
hornos de calcinación catalítica; con un costo
la tercera parte del Producto Interno
de 600 000 dólares, reducirían en un 98% la
Bruto de la nación; esto puede explicarse
emisión de óxidos de nitrógeno.
ya que en el Área Metropolitana de la
ciudad de México (Distrito Federal y
El Estado de México genera la quinta parte
municipios conurbados) se asienta el
del
21% del parque industrial total de los
considerarse
Estados Unidos Mexicanos.
mezclarse, porque algunas zonas de este
Producto
Interno
que
Bruto,
estas
pero
cifras
debe
pueden
estado forma parte de la Zona Metropolitana
Algunos
funcionarios
Secretaría
de
de
Desarrollo
la
entonces
Urbano
de la Ciudad de México.
y
Ecología (SEDUE) declararon que en la
región se localizan, por lo menos 200
319
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
por ejemplo los del Instituto de Ingeniería
de la Universidad Nacional Autónoma de
México, que señalan que los óxidos de
nitrógeno representan el 17.12% del total
de contaminantes industriales y el 37.15%
de los mismos compuestos corresponden a
los
contaminantes
automotores
arrojados
-incluyendo
por
los
vehículos
de
gasolina, diesel, etc. Debe recordarse que
en este capítulo hemos venido señalando
la importancia de los óxidos de nitrógeno
en la funesta producción del alótropo del
oxígeno: el ozono. (Véanse Fig. 3. 18,
3.19 y 3.20.)
Si
las
autoridades
tomado
drásticas
mexicanas
medidas
ya
sobre
han
todo
respecto a los automóviles; la verificación
vehicular obligatoria anual o Manual (que
Fig. 3.20 Desafiando el esmog matutino en
el
legendario
Bosque
de
Chapultepec,
Delegación Miguel Hidalgo, México, D.F.
obliga
a
tener
los
automotores
en
condiciones aceptables con respecto a la
emisión de gases) y el programa Hoy no
circula, en sus fases I o II, que llega a
Referido a la industria cementera, si se
retirar hasta 1 000 000 de vehículos de la
invirtieran
circulación cada día de lunes a viernes, y
dólares,
alrededor
entre
según
del
50
el
90%
000
y
caso,
de
los
500
se
000
abatiría
óxidos
de
nitrógeno generados.
500
000
en
sábado
o
domingo,
la
interrogante que surge es ¿por qué no se
muestran tan estrictas con los industriales
de toda la Zona Metropolitana de la ciudad
La
pregunta
sería:
¿Las
autoridades
correspondientes obligarán a las industrias
a tomar estas medidas y se aplicará hasta
sus
últimas
consecuencias
la
nueva
legislación de alto riesgo industrial?
de México si la producción de ozono es
bipartita?
Respuestas
a
este
tipo
de
candentes cuestiones son cada vez más
apremiantes en esta sufrida exciudad de
los palacios.
Existen estudios de diversas instituciones,
320
LOS CICLOS ECOLOGICOS________________________________________
CUESTIONARIO
3.1.
3.11.
¿Qué es un ciclo geológico?
Discuta los efectos que causa el
ozono
al
organismo
humano.
Tome como base la información
3.2.
¿Qué es un ciclo astronómico?
que presenta el cuadro 3.3.
Mencione ejemplos.
3.12.
3.3.
¿Qué
es
un
geosistema?
Ejemplifique.
Discuta cuáles son los diversos
tipos
de
contaminación
y
que
trastornos generan. Tome como
base la información contenida en
3.4.
Discuta
brevemente
características
del
las
agua
el cuadro 3.4.
en
relación con su importancia para
los seres vivos.
3.5.
¿Cuál es el ciclo del agua en la
naturaleza? Esquematícelo.
3.6.
¿Qué
son
los
ciclos
biogeoquímicos?
3.7.
¿Por qué son fundamentales los
organismos
reductores
en
un
ecosistema?
3.8.
Mencione
con
qué
criterios
se
clasifican los ciclos biogeoquímicos
en gaseosos y sedimentarios o en
globales y locales.
3.9.
Ejemplifique y comente los ciclos
del nitrógeno, carbono, fósforo,
azufre y ozono.
3.10.
¿Qué es la fotodisociación y cómo
se relaciona con la contaminación
fotoquímica?
321
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
ECOLOGIA DE LAS
POBLACIONES
L
que
a
población,
en
momento,
4.2.
valor del potencial biótico (habilidad
(conjunto
la
reducción
del
nivel
de
Analizará lo que significan en sí,
los conceptos de: potencial biótico,
de
resistencia ambiental, capacidad de
fuerzas que operan simultáneamente
en
de
para el desarrollo de una población,
reproductiva), menos el monto de la
ambiental
población
establecerá relaciones entre ellos.
expresa
cuantitativamente por la diferencia del
resistencia
una
organismos vivos de cualquier tipo y
cualquier
se
definen
carga;
la
natalidad
población).
índices
y
de
mortalidad;
fertilidad,
densidad
poblacional, patrones de crecimiento
y estructura piramidal de desarrollo
Población - potencial biótico - resistencia
por edades de los miembros de una
ambiental
población.
P = PB - RA
4.3.
Diferenciará los diversos tipos de
crecimiento biológico, a través de la
Tornado de Flores Gallardo, D.
comprensión
Ecología de poblaciones
de
las
diferentes
curvas de crecimiento.
México, Universidad Autónoma de
Chapingo,
4.4.
(mimeografiado), p. 101
Discutirá acerca de los cálculos que
se elaboran para las Tablas de vida,
así como para la Esperanza media
de vida.
OBJETIVOS DEL CAPITULO
AL
FINALIZAR
EL
CAPÍTULO
EL
ALUMNO:
4.1.
Conocerá los diferentes parámetros
4.5.
Debatirá acerca de la tolerancia y
fluctuaciones
de
la
población,
cuando uno o varios de los factores
que las afectan causan variaciones
322
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
en su comportamiento.
enfermedades,
migraciones,
número de organismos en edad
fecunda, edad de los integrantes
4.6.
Analizará
las
organismos
diferencias
que
entre
exhiben
de una población, sexo, etc.).
las
estrategias k y r para el desarrollo
4.10.
de sus descendientes.
Comprenderá
parametros
que
entre
poblacionales
los
existen
relaciones significativas, como por
4.7.
Clasificará las diversas interacciones
ejemplo
biológicas que se establecen entre
alimentación, edad y mortalidad.
las
diversas
integran
tales
poblaciones
una
como:
comunidad
el
territorialidad,
mortalidad
y
que
biótica
4.11.
Analizará el desarrollo histórico de
aislamiento,
la
las poblaciones humanas, hasta
dispersión,
la
llegar
la
a
la
concentración
de
colonización y la alelopatía.
grandes núcleos asentados en las
En este mismo rubro analizará los
megalópolis o grandes ciudades.
efectos
de:
competencia,
4.7.
entre:
la
el
depredación,
la
mutualismo,
el
4.13.
Comprenderá que
las alternativas
amensalismo y el comensalismo.
para un desarrollo equilibrado de la
Valorará los efectos de los factores
población humana mundial no están
abióticos que afectan el desarrollo
tan sólo en el empleo de medidas
de las poblaciones, tales como: la
anticonceptivas, sino en un reparto
temperatura, la humedad, la luz, la
equitativo de riquezas, energéticos,
composición física y química del
avances tecnológicos, etcétera.
sustrato acuático o terrestre y del
fuego.
4.8.
Comparará los diversos tipos de
sucesiones que se establecen en la
naturaleza.
4.9.
Conocerá
cuáles
parámetros
de
las
son
los
poblaciones
humanas que se evalúan a través
de un censo poblacional (volumen
total de la población, densidad de
la población, número de muertes,
323
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
324
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
marinos)
CONCEPTOS CLAVE
A
Fuego
Indice de fertilidad
lternativas
para
el
índice
de
crecimiento poblacional humano:
Interacciones
biológicas
entre
poblaciones:
medidas anticonceptivas
Mecanismos intrínsecos:
pugna por un reparto mas
Amensalismo y comensalismo
equitativo de:
Competencia
(Principio
energéticos
Gause)
riqueza
Depredación
tecnología, etc.
Mutualismo: simbiosis
de
Censos a la población
Interacciones entre la población:
Censos poblacionales y densidad de la
Aislamiento
población
Alelopatía
Curvas de crecimiento biológico
Colonización
Demografía
Desarrollo
las
Dispersión
Histórico
de
las
poblaciones
humanas:
Territorialidad
Ley de la tolerancia y fluctuaciones de la
Crecimiento
de
la
población
y
sobrepoblación
población
Otros parámetros:
Desarrollo de grandes concentraciones
urbanas (megalópolis)
abundancia de mujeres o de hombres
densidad de la población
Tasa de mortalidad
edad de los diversos integrantes de
Tiempo de duplicación de la
la población
población
enfermedades
Esperanza media de vida
migraciones
Estrategias k y r
número de muertes
Estructura piramidal
número de organismo en edad fecunda
Factores que afectan el desarrollo de las
volúmen total de la población
poblaciones:
Parámetros demográficos:
Mecanismos extrínsecos
Relaciones entre:
Temperatura
edad y mortalidad
Humedad
fecundidad y mortalidad
Luz
Estructura
mortalidad y alimentación
y
composición
nupcialidad y mortalidad
química del sustrato (tanto para
Patrones de crecimiento. Fases lag y log
organismos
Población hipotética y Tablas de vida
terrestres
como
325
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
propiedades de las poblaciones biológicas.
Los procesos evolutivos se presentan en las
Potencial
biótico,
poblaciones, porque los cambios ocurren en
patrones
de
resistencia
y
el banco de genoma, el cual está constituido
de
por el material genético colectivo de toda la
carga; índices de natalidad y mortalidad;
población; por ello los cambios evolutivos
índice
sólo se manifiestan después de ciertos
crecimiento
crecimiento
ambiental,
-densidad
poblacional--;
de
piramidales.
fertilidad
Estos
capacidad
y
estructuras
conceptos
se
han
períodos, ya que las variaciones de una
desarrollado a lo largo del capítulo.
generación a otra son demasiado pequeños.
Tasas brutas de natalidad y mortalidad
(Véase Fig. 4.1.) Acorde con lo anterior,
Tipos de distribución de la población:
estableceremos
que
una
población
está
Al azar o fortuita
representada por el conjunto de organismos
Amontonada
que se entrecruzan y generan descendencia
Homogénea
fértil, es decir, pertenecen a una misma
Tipos de sucesión: primaria y secundaria
especie y habitan en el mismo lugar. Esto se
Velocidad de cambio poblacional
ilustrará por medio de un sencillo ejemplo.
En un bosque, durante una estación especial
del año (por ejemplo, primavera), coexisten
4.1 CONCEPTOS POBLACIONALES
E
diferentes
poblaciones:
aves,
ardillas,
abetos, pinos, flores silvestres, insectos,
l objeto de estudio de un ecólogo
etc. Cada uno de estos conjuntos, si se trata
debe ser la población en su conjunto
de una especie determinada, constituye una
y no el individuo aislado, ya que la
población; tal es el caso de la población de
no
Pinus moctezuma, la población de cierto
presenta ninguno de los miembros que la
insecto y de determinada flor silvestre y así
constituyen, los cuales no podrían conocerse
sucesivamente. Si se regresa al mismo
con exactitud si se estudiara a los sujetos
bosque
individualmente.
improbable que se hallen; aún corriendo con
población
exhibe
características
que
en
la
siguiente
primavera
es
suerte, los mismos insectos o idénticas
flores silvestres individuales que las que se
4.1.1 POBLACIÓN
L
a
población
observaron el año anterior; en su lugar tal
puede
identificarse
como: el conjunto de individuos que
pueden
intercambiar
material
genético a través del proceso reproductivo
y generar descendencia fértil.
vez, se encuentre a los descendientes de
nuestros antiguos conocidos. El individuo es
pasajero,
no
así, la población, la
cual
persiste en el mismo lugar y con el mismo
número de individuos, aproximadamente,
año con año.
326
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
E
s
la
capacidad
que
tienen
los
organismos de una población para
reproducirse
en
condiciones
óptimas. Es propio de cada especie y se
define como la máxima proporción de
crecimiento que se alcanzaría si todas las
Fig.
4.1
Cambios
genéticos
población, con respecto al gene
•.
Como
puede
generación
30,
notarse
cuando
0
es
el
en
una
y al gene
hasta
gene
la
•
se
manifiesta en toda la población, después de
hembras
capacidad
desarrollaran
reproductiva
al
máximo
y
toda
su
su
descendencia sobreviviera hasta alcanzar
su edad reproductiva y así sucesivamente.
Para lograr el máximo potencial biótico, la
especie deberá contar con los alimentos y
un intercambio genético prolongado.
espacios idóneos, además de estar a salvo
depredadores y enfermedades específicas.
4.1.2
PROPIEDADES
DE
LAS
4.1.2.2 RESISTENCIA AMBIENTAL
POBLACIONES
P
ara continuar con el estudio de !as
poblaciones
principio,
definiremos,
algunas
de
en
sus
propiedades, las cuales, por su naturaleza
poblacional, no se identifican con las de los
organismos
individuales.
Entre
las
propiedades de las poblaciones se cuentan:
el potencial biótico, la resistencia ambiental,
los patrones de crecimiento (que generan la
densidad
y
crecimiento
capacidad
de
natalidad
y
carga,
poblacional),
los
mortalidad,
patrones
el
índice
la
de
de
fertilidad, así como la estructura piramidal,
generalmente de acuerdo con las diversas
edades de los integrantes de la población.
S
e conoce como resistencia ambiental
a la interacción de factores bióticos
y abióticos que se conjuntan para
regular la expresión del potencial biótico de
una población. Por tanto, si se observa el
ciclo de una población, se descubrirá que
existen numerosos factores que la inhiben y
que le impiden alcanzar su potencial biótico.
Por ejemplo, tal es el caso de cierta especie
de pájaros que no toleraron los niveles de
esmog de la Ciudad de México y fallecieron
cuando arribaron a ella después de un
prolongado vuelo; es decir, no pudieron
soportar el alto nivel de contaminantes en la
atmósfera; puede suceder algo similar entre
las aves después de una fría lluvia invernal,
la cual ocasiona mayores descensos en la
temperatura. En el campo otro ejemplo
4.1.2.1 POTENCIAL BIÓTICO
puede ser el de una semilla de avena
327
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
silvestre, la cual compite afanosamente con
CRECIMIENTO
una semilla silvestre de cebada por la
ocupación del mismo espacio de suelo para
lograr allí su arraigo. Otros ejemplos son
cuando las temporadas de sequía ocasionan
bajos porcentajes de germinación y cuando
no se presenta la temperatura óptima para
el desarrollo de las pupas do Drosophilla
(mosca de la fruta). (Véase Fig. 4.2.)
C
ada
especie
posee
un
potencial
biótico específico que se expresa en
su
potencial
reproductivo;
por
ejemplo, una mosca doméstica produce 120
huevos,
de
los
cuales
la
mitad,
aproximadamente, serán hembras; si cada
uno de sus descendientes continuara sin
limitaciones
con
esta
proporción
de
descendencia, al cabo de siete generaciones
se habrían procreado alrededor de 6 billones
de moscas; generalmente, las poblaciones
resultan afectadas por una serie de factores
que regulan su potencial biótico y, por lo
tanto, no logran alcanzar su máxima tasa de
crecimiento.
Tomemos el caso del crecimiento de una
población de levadura que se desarrollará en
condiciones de laboratorio. (Véase Fig. 4.3.)
Esta población inicialmente es muy pequeña;
en los cultivos líquidos de laboratorio se
emplea del 1-3% del volumen de líquido
como siembra o inóculo; si tenemos 100 ml
de medio de cultivo usaremos de 1-3 ml de
inóculo de levadura en medio líquido. Por la
característica de un volumen pequeño de
siembra, se correría el riesgo de que, si no
se le proporcionan al cultivo condiciones
ideales, la población no prosperará.
En una fase de adaptación inicial la población
4.1.2.3
PATRONES
DE
aumentará lentamente, etapa que se conoce
como fase lag o fase lenta, y continuará el
328
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
crecimiento con el desarrollo de la fase
ejerce una influencia considerable sobre
logarítmica o exponencial para concluir con
ésta.
la fase estable o de equilibrio, donde se
generalmente no destruyen por completo
manifiesta otra de las propiedades de la
las poblaciones (a menos que se trate de
población: la capacidad de carga.
especies en peligro de extinción), sino
Así,
los
factores
ambientales
que limitan su tasa de crecimiento; la
cifra en la que la población se estabiliza
se conoce como capacidad de carga.
(Véase Fig. 4.4.)
Por ejemplo, entre las especies animales la
capacidad de carga puede depender del
suministro de alimentos; entre los vegetales,
deberse
al
acceso
a
luz
solar
o
a
la
disponibilidad de agua o nutrientes; y entre
los
microorganismos,
oxígeno
en
el
a
medio,
la
si
difusión
se
trata
de
de
organismos aerobios. La capacidad de carga
varía para cada región (por ejemplo, un
campo de trigo sostiene más saltamontes
que una pradera de hierbas).
La capacidad de carga se señala como: el
número
especie
máximo
de
(población)
individuos
que
un
de
una
medio
determinado puede sustentar.
Por
medio
de
la
siguiente
expresión
matemática puede valorarse la importancia
de la capacidad de carga, ya que contribuye
4.1.2.4 CAPACIDAD DE CARGA
E
a describir el tipo de curva poblacional que
se genera cuando se hace una gráfica del
n forma natural, el tamaño de casi
desarrollo de una población.
todas las poblaciones es estable.
Este fenómeno se debe a que el
Cuando los factores ambientales limitan el
tamaño poblacional no puede atribuirse
crecimiento
tan sólo al potencial reproductivo de la
crecimiento de la población se aproxima a la
demográfico
el
patrón
de
especie en cuestión, sino que el ambiente
329
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
tendencia
manifestada
en
la
siguiente
ecuación:
dN
=
rN,
expresión
que
representa
matemática
curva de dt
de
la
una
crecimiento
exponencial, o en forma de J.
Pero si por el contrario N se tornaun valor
muy grande, tanto el residuo de (K - N)
como el cociente de (K - N)/K disminuyen,
retardándose
población;
así
el
crecimiento
cuando
representación
esto
gráfica
de
la
sucede
del
la
crecimiento
poblacional se vuelve sigmoidea, en vez de
exponencial. (Véase Fig. 4.5.)
donde:
r = tasa de incremento de la población
N= cantidad de individuos que existen en
cierto momento
K = capacidad de carga
dN = representa la variación de la población
Fig.
con respecto al tiempo.
población.
Dt
manifestarse en forma exponencial o en
4.5
Diversos
A)
tipos
Curvas
de
que
curvas
de
tienden
a
forma de 1. B) Curva sigmoidea. C) Ejemplo
Si el valor de N fuese muy pequeño, el
de una curva de población en peligro de
valor
extinción (el número de organismos decrece
de
(K-N)/Kse
aproxima
entonces, la ecuación se volvería:
a
I
y
con el tiempo).
330
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
La
curva
sigmoidea
representa
una
inmigración y la emigración. (Véanse Fig.
declinación en la tasa de incremento de
la
población
y
fundamentalmente,
entre
los
a
mismos
se
la
4.6 y 4.7.)
debe,
competencia
individuos
de
la
población (competencia intraespecífica)
por algún recurso limitado.
Muchas curvas de crecimiento biológico
resultan de forma sigmoidea, por lo que
para incrementar o retardar el desarrollo
Fig. 4.6 Fenómenos que incrementan (+) o
de la población sería deseable conocer
decrementan (-) la población.
cuáles son los parámetros sustentadores
de este desarrollo particular. Así, por
La densidad de la población esta definida
ejemplo, si deseamos cosechar un pez de
como el número de individuos por unidad
valor económico, no debemos hacerlo
de área o de volumen. Por ello, podemos
antes
mencionar
de
que
crecimiento
alcance
rápido,
respetar esta
la
fase
de
de
no
porque
etapa la
que
existen
2
artrópodos/m ; 600
población no
500
árboles/10
000
000 m2
(600 árboles/Ha); así como que en Canadá
tendrá tiempo para recuperarse. En el
la
caso de plagas como las ratas sería
mientras que en la ciudad de México, en
preferible reducir la capacidad de carga
1985, se habló de que en una extensión
de la población con un estricto control
aproximada de 2018 km2 vivían 21 000 000
sanitario de la basura.
de habitantes, lo que representaba una
densidad
es
de
2
habitantes/km2,
densidad de 7000 habitantes/km2.
4.1.2.5
TAMAÑO
POBLACIONAL.
Y
DENSIDAD
PATRONES
DE
típico de una población; este concepto
NATALIDAD Y MORTALIDAD
C
Natalidad. Es la propiedad del aumento
implica la generación de nuevos individuos,
omo
ya
mencionamos
antes,
la
ya sea que estos nazcan, germinen, sean
población tiene caracteres colectivos
empollados,
que
los
denotarse como el número de individuos
individuales. Una de estas características es
producidos por unidad de tiempo: AN/At,
el tamaño o densidad de la población; los
donde AN es la producción de individuos en
parámetros que más la afectan son la
la
natalidad y la mortalidad, así como la
hablamos
no
se
parecen
a
etc.
población;
de
si
la
La
se
natalidad
considera
suele
AN
natalidad/unidad
-,
de
población. Nat
331
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
Las tasas brutas de natalidad y mortalidad
se calculan en la siguiente forma: Tasa
NOTA: Se considera que todas las hembras
bruta
se
de
natalidad
=
Número
de
nacimientos por año x 1000 Población total
encuentran
en
su
mejor
etapa
reproductiva.
4.1.2.6 ESTRUCTURA PIRAMIDAL
O
tra
característica
importante
de
una población es su estructura por
edades; cuando la población no
presenta un crecimiento muy diferenciado
tiende a alcanzar una estructura por edades
estable. Para graficar estas estructuras los
individuos se clasifican por grupos de edad;
por ejemplo, entre los seres humanos se
utilizan los siguientes grupos: 0-4, 10-14,
20-24, 30-34, 40-44, 50-54, 60-64, 70-74,
80-84, 90-94 y de 100 a 104 años; en la
gráfica de la figura 4.8, también están
Fig.
4.7
parámetros
Relaciones
de
la
entre
población
diversos
que
al
conjuntarse originan un efectivo controlpoblacional.
remarcados los períodos intermedios de
edad,
los
cuales
no
aparecen
aquí
señalados. Los países subdesarrollados o en
vías
de
desarrollo
suelen
presentar
estructuras piramidales similares; como es
Tasa bruta de mortalidad _ Número de
muertes por año x 1000 Población total
el caso de México y la India en los que la
mitad de la población es menor de 20 años.
Estas tasas se refieren al caso del número
de nacimientos o muertes por cada 1000
habitantes.
Indice de fertilidad. Se refiere al número de
nacimientos que pueden ocurrir por cada
1000 hembras de la población. Pueden
expresarse como sigue:
Indice
de
fertilidad
=
Número
de
nacimientos 1000 hembras
332
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
puede
apreciarse
que
la
pirámide
de
distribución por edades en Suecia tiene una
forma significativamente distinta: las tasas
de natalidad y mortalidad han disminuido
ocasionando que en cada barra existan muy
leves diferencias con respecto a lo anterior.
Estas piramides generalmente se simbolizan
por medio de barras horizontales, donde los
individuos se separan por sexos.
Según
los
datos
de
estas
estructuras
peculiares, las de base ancha y porciones
superiores
angostas
corresponden
a
poblaciones en expansión, mientras que las
de base angosta están relacionadas con
poblaciones en "decadencia".
4.2 CRECIMIENTO BIOLOGICO
4.2.1
Población en millares
A) Período prerreproductor
BIOLÓGICO
B) Período reproductor
E
C) Período posreproductor
Fig.
CURVAS
4.8
Estructura
piramidal
donde
se
comparan México y Suecia. (Nótese como
DE
CRECIMIENTO
l crecimiento de una población esta
ligado al aumento del número de
individuos en relación con un tiempo
dado y con el individuo por sí mismo; por
en México la mayor parte de la población es
ejemplo, en Estados Unidos de América el
menor de 20 años.)
incremento que detecta actualmente es de
un 9.6 por mil en un año, mientras que en
Para que esta estructura se mantuviese sin
el mismo lapso el patrón mundial es de 17
variación las tasas de natalidad debieran ser
por mil. Si en la población no se presenta
casi idénticas a las de mortalidad. Si en
una
estos países la tasa de natalidad se redujese
aumento se establece por la diferencia entre
drásticamente
la tasa de natalidad menos la tasa de
poblacional
estabilizarse.
a
la
mitad,
tardaría
También
su
muchos
en
la
pirámide
años
en
figura
4.8
emigración
o
inmigración
neta,
el
mortalidad; esta resta puede ser cero, un
333
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
número negativo o uno positivo, según el
caso; el cero simboliza un equilibrio en la
Cuando se dibuja una gráfica de la edad de
la
especie
contra
el
número
de
sobrevivientes (en escala numérica o escala
logarítmica) ésta se conoce como curva de
supervivencia. (Véase Fig. 4.9.)
La
curva
de
supervivencia
muestra
claramente cuál es la edad en la que la
especie
tiene
menores
supervivencia,
mortalidad.
es
Las
posibilidades
decir
una
especies
de
mayor
donde
la
mortalidad se presenta en los individuos
viejos -es decir en los de mayor edad--, se
conocen como especies de pérdidas tardías;
entre ellas se cuentan los rinocerontes y los
humanos. Con base en esta curva hipotética
podemos señalar que, en conjunto, como
propiedad
típica
de
una
población,
la
especie humana está arribando a una edad
uniforme de mortalidad programada en su
genoma.
Fig. 4.9 Tipos de curvas de supervivencia,
a)
Especies
mortalid,
de
pérdidas
temprana.
b)
tempranas
Especies
o
de
mortalidad semejante a cualquier edad. c)
Especies de mortalidad tardía.
iguales;
en
el
segundo
caso,
la
población está en franco descenso, debido a
que la mortalidad es más alta que la
natalidad: la última circunstancia nos señala
que
la
natalidad
es
mayor
curvas
de
crecimiento
se
elaboran
teniendo como variables en el eje x al
tiempo y en el eje y al número neto de
individuos.
Carlos
Darwin,
en
el
siglo
pasado, resaltó el gran potencial que tenían
casi todas las especies para aumentar el
población, donde la natalidad y mortalidad
son
Las
que
número de individuos de una población. Si
hablamos,
por
ejemplo,
de
la
mosca
doméstica, se sabe que una hembra que
genera 120 huevos en siete generaciones
habrá propagado
la
mortalidad.
334
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
reproducción asexual, 262 144 bacterias en
seis horas. A este tipo de gráfica se le llama
curva tipo de crecimiento exponencial o
curva en forma de jota. (Véase Fig. 4.10.)
La naturaleza, por sí misma, ejerce ciertas
formas de control del desarrollo poblacional;
así, los insectos y las malezas, entre otras
especies,
típicamente
crecimiento
cuando
presentan
exponencial.
estos
Sin
organismos
el
embargo,
llegan
a
un
determinado habitat, agotan rápidamente
los recursos de éste (alimentos, espacio,
oxígeno, nidos, etc.) y acumulan sus propios
productos de desecho, lo que ocasiona que
la especie entre en un letargo o deba
emigrar hacia otra región.
Fig. 4.10 Curva de tipo de crecimiento
exponencial, ó en forma de /. (Esta curva es
similar a la del crecimiento bacteriano.)
5.59 x 10'2 descendientes: En este cálculo
supone que todas las moscas sobreviven y
también que la mitad de descendientes son
hembras.
Fig. 4.11 Curva representativa del patrón
biológico de desarrollo de una población.
El
crecimiento
para
especies
simbolizado
se
sigmoidea
que
se
estabiliza
cuando se alcanza la capacidad de carga.
ilustraría la reproducción bacteriana, donde
A) Fase inicial de establecimiento de la
una
población.
bacteria
reproducen
Curva
así,
sola
que
gráficamente,
generaría,
por
B)
Fase
acelerada
de
335
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
crecimiento. C) y D) Fase reguladora o
de la capacidad de carga ya definida
fase mas lenta de crecimiento. E) Fase
antes
de estabilización cercana a la capacidad
individuos de una especie que un medio
de carga.
puede sustentar. (Véase Fig. 4.11.)
El caso de un tipo de mariposa que crece
POBLACIÓN HIPOTÉTICA Y TABLAS
en el noreste de los Estados Unidos
DE VIDA
ejemplifica esta situación: la población
agota los alimentos antes de que las
orugas concluyan su metamorfosis y, por
lo tanto, limitan ellas mismas su futuro
desarrollo, ya que no existen aún nuevas
hembras, en edad reproductiva.
como:
S
el
número
máximo
de
i la reproducción se efectuase hasta
un nivel máximo en condiciones
ambientales irrestrictas, de acuerdo
a la curva de crecimiento exponencial se
generarían poblaciones inverosímiles; tal es
el caso de la pareja de moscas que, como
En la sección 4.1.2.3 se habló de los
ya se indicó, procrearían seis billones de
patrones de crecimiento, aludiendo al
descendientes.
crecimiento de las levaduras; la curva de
teóricamente,
crecimiento
elefantes
de
dichos
organismos
C.
que
Darwin
una
después
de
sola
750
calculó,
pareja
años
de
habría
presenta una forma tipo sigmoidea. La
producido 19 millones de descendientes. En
curva sigmoidea de crecimiento o curva
la naturaleza la población hipotética no se
en forma de s representa una curva
presenta, ya que la acción del potencial
típica de crecimiento biológico. Se dice
biótico
que esta gráfica simboliza, el crecimiento
resistencia ambiental.
se
contrarresta
debido
a
la
de los organismos en un ambiente nuevo
y favorable. A semejanza de lo que
4.2.2
sucede en el crecimiento exponencial
ESPERANZA MEDIA DE VIDA
(pues se considera que la curva en forma
de j puede ser equivalente a la primera
parte de la "curva sigmoide"), existe una
fase
inicial
seguida
por
de
una
establecimiento
fase
acelerada
(A),
de
crecimiento (B) y posteriormente, en las
etapas (C) y (D), la tasa de crecimiento
o incremento en el número de individuos
se vuelve mas lenta para llegar a la
estabilización en el período (E). La fase
C
TABLAS
DE
VIDA
Y
uando se conjuntan una serie de
datos acerca de las características
de
una
población
se
pueden
construir las tablas de vida. En una tabla de
vida se consideran los siguientes datos: la
edad de los miembros de la población, el
número de individuos vivos, el número de
individuos
muertos,
la
mortalidad,
el
número de individuos vivos en el intervalo,
estable generalmente coincide alrededor
336
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
el número de individuos vivos en el intervalo
más los individuos vivos en los intervalos
inferiores, -a manera de conteo acumuladoy, por último, se calcula la e, la esperanza
media de vida, la cual se calcula dividiendo
el número de individuos vivos en el intervalo
más los individuos vivos en los intervalos
inferiores entre el número de individuos
vivos en la muestra original. La esperanza
media de vida nos informa de cuantas
unidades de tiempo le quedan de vida a los
individuos en cada intervalo por considerar.
(Véase Cuadro 4.1.) Con estos cálculos
podemos predecir cual segmento de la
población, de acuerdo con su edad, tiene
mayores expectativas de vida.
Este
ejemplo
muestra
que
en
esta
población la esperanza de vida disminuye
cuando, aumenta la edad del individuo.
4.3 DINAMICA DE LA POBLACIÓN
4.3.1 ESTRATEGIAS K Y R
E
stas estrategias están relacionadas
con los procesos de sobrevivencia de
una especie, ya que las que poseen
la estrategia k se desarrollan más cerca de
su capacidad de carga, adoptando una curva
sigmoidea; las especies que presentan la
337
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
estrategia; presentan, por el contrario, un
crecimiento
especies
similar
con
al
exponencial.
estrategia
k
Las
viven,
generalmente, en ambientes más estables
que las de estrategia r y su mortalidad
depende
del
tamaño
poblacional.
Las
especies que presentan estrategia r, por el
contrario, para su sobrevivencia dependen
más de las condiciones del medio que del
tamaño poblacional. (Véanse las Figs. 4.12
y 4.13 y el cuadro 4.2.)
Fig. 4.1 a Ejemplos de organismos que
poseen estrategias k y r de sobrevivencia.
Estrategia
k,
reproductiva
adultos
(tiempo
con
baja
generacional
tasa
o
de
gestación prolongado). Estrategia r, adultos
con
alta
tasa
reproductiva
(tiempo
generacional breve). Se propagan de forma
irruptiva.
Fig.
4.12
Gráficas
que
muestran
las
diferencias entre el crecimiento poblacional
4.3.2 LEY DE LA TOLERANCIA DE
de las especies con estrategias k y r.
SHELFORD Y FLUCTUACIONES DE
Estrategia
LA POBLACIÓN
k,
Curva
sigmoide
que
se
estabiliza cerca de la capacidad de carga.
Estrategia
r,
Curva
que
presenta
fluctuaciones irruptivas (véase Fig. 4.14) ya
que al inicio asciende subitamente para
descender de la misma forma.
L
a ley de la tolerancia, señala que la
existencia y prosperidad de un
organismo
o
una
especie
en
particular dependen del carácter completo
de
un
conjunto
de
condiciones.
La
ausencia total o el descenso de ese
organismo
o
de
la
especie,
podrán
deberse a la deficiencia o al exceso
cualitativo o cuantitativo con respecto a
uno cualquiera de diversos factores que
se acercan tal vez a los límites de
tolerancia del organismo en cuestión, por
338
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
lo que a una especie pueden perjudicarla
exponencialmente,
tanto las carencias como los excesos de
densidad en períodos muy cortos para, en
los factores físicos, químicos o biológicos
seguida, retornar a los niveles originales de
que condicionan su desarrollo.
población o incluso descender aún mas. A
este
La combinación de uno o varios de los
modelo
se
presentando
le
llama
de
una
alta
población
irruptiva. (Véase Fig. 4.14.)
factores considerados en la anterior ley
ocasionan
especie
que
en
oscilaciones
las
poblaciones
cuestión
diversas
puedan
con
de
la
sufrir
respecto
al
tiempo.
Cuando
se
naturales
estudian
suelen
las
poblaciones
presentarse
diversas
variaciones en un período dado. Cuando
una especie se mantiene en un nivel
relativamente constante de un año a otro
aunque
sufra,
por
ejemplo,
severos
efectos climáticos, estos se compensan
con tasas máximas de reproducción; la
curva
final
será
más
o
menos
permanentes y el tipo de fluctuación de la
población se conocerá como población no
fluctuante.
Fig. 4.14 Tipos de fluctuaciones de la
Un
segundo
poblacional
se
tipo
de
manifiesta
fluctuación
cuando
se
población a) Cíclico (se expresa a través de
una serie períódica de sigmoides), b) No
grafican los datos de tiempo contra el
fluctuante
(se
mantiene
estable),
c)
número de organismos de una población
Irruptivo (presenta elevaciones y caídas
y se manifiestan una serie de sigmoides
bruscas).
que se presentan con cierta regularidad;
a esta curva se le conoce como la
Todos los tipos de variaciones presentados
representativa de una población cíclica.
aquí se relacionan con algunos factores
asociados a la Ley de tolerancia que son,
El último tipo de fluctuación poblacional que
entre otros, los siguientes:
aquí consideraremos es el que después de
mantener un crecimiento homogéneo sube
a)
Los márgenes de tolerancia de un
339
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
organismo (especie) para un factor
4.3.3 INTERACCIONES ENTRE LA
pueden ser más amplios que para
POBLACIÓN
otro.
b)
Los organismos con márgenes amplios
de tolerancia para una gran cantidad
de factores son los que poseen más
probabilidades
de
presentar
una
distribución amplia.
c)
Si el organismo no vive en condiciones
ecológicas óptimas, entonces puede
reducir sus límites de tolerancia a
otros
factores;
todos
la
estos
combinación
factores
de
influirá
definitivamente en los patrones de
fluctuación de la población.
inciso
son:
cuando
escasea
el
nitrógeno en el suelo la resistencia de la
hierba a la sequía se reduce y, por lo tanto,
requiere
mas
agua
para
AISLAMIENTO,
TERRITORIALIDAD,
DISPERSIÓN,
COLONIZACIÓN Y ALELOPATÍA
L
as
fuerzas
que
provocan
el
aislamiento o la dispersión de los
organismos,
ya
sea
en
una
sola
especie, o entre diversas especies o en
ambos casos son: (1) la competencia entre
los
individuos
puesto
que
los
recursos
escasean y (2) un antagonismo directo. La
defensa de un área definida conduce a la
Dos ejemplos de lo que se afirma en el
último
4.3.3.1
evitar
el
marchitamiento; por otro lado, las orquídeas
tropicales podrían vivir a pleno sol, siempre
que se las mantuviese con una humedad
óptima; como en la naturaleza esto no
sucede sólo crecen a la sombra porque no
pueden soportar el efecto solar directo.
generación de una territorialidad, con la
promoción de un territorio; de éste una
especie o población, procurará alejar a
todos los demás organismos. En general, la
territorialidad
podría
definirse
como:
cualquier tipo de mecanismo activo que
mantenga separados a los individuos, o a
unos grupos de otros; esto puede suceder,
en el primer caso, en el seno de una misma
población o especie y, en el segundo, entre
poblaciones o especies diversas. Aunque los
mecanismos
territorialidad
generadores
son
muy
de
diversos,
la
puede
decirse que en los animales superiores se
manifiesta
por
conductas
y
comportamientos específicos, mientras que
en
las
plantas,
microorganismos,
animales
los
inferiores
mecanismos
y
son
generalmente de índole química.
El
naturalista
inglés
Elliot
Howard,
340
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
descubrió que los cantos primaverales
Suele
de los pájaros machos no sólo sirven de
causado por organismos que secretan en el
cortejo
ambiente
a
las
hembras,
sino
que
denominarse
alelopatía
sustancias
tóxicas
al
efecto
para
otras
advierten a otros machos para que se
especies, es decir, otras poblaciones cuya
mantengan alejados del territorio que
distribución local resulta afectada por las
servirá canto para la crianza de los
toxinas o agentes alelopáticos.
futuros descendientes, como para la
consolidación de su sexualidad.
Un caso por considerar en lo que podría
llamarse manifestación de "territorialidad en
Entre
las
plantas,
como
el suelo" se presenta cuando en presencia de
ejemplo el caso de los árboles de
la arcilla tipo montmorilonita las bacterias
eucalipto en la reserva biológica del
mantienen su predominio sobre los hongos,
Pedregal de San Angel. En 1954 se
particularmente
plantaron
(organismo
Fusarium oxysporum. Esto se debe a que
originario de Australia). En 1989 se
esta arcilla ejerce un efecto neutralizante del
detectó que los eucaliptos se habían
pH; el creciente nivel de acidez que se
distribuído 200 metros hacia adentro de
produce cuando la montmorilonita se pierde
la franja en que fueron sembrados, y
permite la proliferación del hongo y el
que habían alcanzado una densidad de
alejamiento bacteriano en este sui generis
población de 1200 árboles por hectárea.
territorio.
los
citaremos
eucaliptos
sobre
la
población
de
Se calculó que esta población crece con
una velocidad anual de 2.3%, por lo que
En forma global se permite inferir que la
podrá duplicarse en un período de 30
territorialidad
años.
general,
En
realizado
los
se
composición
diferente
en
estudios
ha
de
que
detectado
la
los
flora
sitios
se
han
no
es
un
fenómeno
restringido
a
ecológico
ningún
grupo
que
la
taxonómico específico y que tiende a regular
nativa
es
las poblaciones por debajo del nivel de
donde
hay
saturación.
eucaliptos, comparada con la de los que
carecen de ellos. También se ha hecho
Si la población no alcanza el nivel de
evidente
saturación
que
las
hojas
caídas
del
probablemente
se
haya
eucalipto liberan sustancias químicas
dispersado para intentar la colonización de
tóxicas para otros vegetales y que su
nuevos medios. Podríamos preguntar: ¿Para
néctar es nocivo para las abejas nativas.
qué sirve la dispersión? Para encontrar y
Además
la
colonizar áreas nuevas. La selección natural
otras
favorece a los organismos que emigran a
los
disponibilidad
plantas.
eucaliptos
reducen
de
para
agua
colonizar ambientes vacíos abandonando los
hábitat
relativamente
saturados.
Pero
341
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
cuando los individuos emigran corren el
logrado dispersarse en su seno. Algunas
gran
especies
riesgo
perpetuarse
de
perecer
sólo
y
poblaciones
que
han
sido
trasladadas de un continente a otro (como
descendencia (caso de la estrategia r).
el caso de los árboles de eucalipto ya antes
Ejemplos claros de esta estrategia son las
citado),
plantas que crecen en áreas alteradas, y
mientras que muchas otras, la mayoría de
que
casos, perecen en las nuevas áreas. A nivel
la
una
o
gran
promueven
teniendo
lograrán
dispersión
de
gran
si
han
logrado
diseminarse,
cantidad de semillas a distancias lejanas con
mundial,
la ayuda del viento o de los animales. Entre
también son estudiados por la biogeografía
estas plantas puede citarse al diente de león
y se relacionan con las barreras naturales2
(Taraxacum of cinale), el cual presenta
que
tasas explosivas de reproducción.
dispersen.
Los
organismos
poseen
muchas
adaptaciones especiales para la dispersión;
ésta será adaptativa si permite que la
colonización en nuevos hábitat se lleve a
cabo exitosamente. Las especies que viven
sólo
temporalmente
en
un
determinado
ambiente subsisten a través del tiempo por
su gran capacidad adaptativa; mientras que
aquellas
que
se
establecen
permanentemente en un área fija presentan
menos adaptaciones para la dispersión. Por
lo anterior, y desde el punto de vista
evolutivo, al individuo representante de una
especie, (una población), le quedan dos
opciones:
(1)
permanece
en
el
lugar
adecuado que es su hábitat normal, procrea
poca descendencia y no se dispersa o (2) se
dispersa,
tiene la suerte de sobrevivir,
coloniza un nuevo hábitat y tiene una gran
cantidad de descendientes, tal es el caso de
las hierbas del reino vegetal.
en
un
hábitat
porque
fenómenos
impiden
que
4.3.3.2
los
de
dispersión
organismos
se
DISTRIBUCIÓN
DISPERSIÓN
INTERNA
O
DE
LA
POBLACIÓN
L
a dispersión interna de la población
se conoce también como dispersión
de los organismos en el espacio y
puede presentar patrones de distribución
vertical u horizontal.
Pocas
especies
se
catalogan
como
distribuidas homogéneamente en el espacio;
tal
vez en esta categoría se pudiesen
señalar
algunas
especies
forestales
o
algunas plantas del desierto. En el caso de
los árboles el recurso ambiental que provoca
esta dispersión radica en la competencia por
el suministro de luz solar, ya que para poder
recibirla los árboles tienden a espaciarse en
intervalos tan regulares que rebasan el
marco de la distribución azarosa, al azar o
Una especie determinada puede no estar
presente
los
no
ha
fortuita. En el caso de las plantas del
desierto,
el
factor
que
condiciona
la
dispersión o distribución es el suministro de
342
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
agua.
La distribución al azar o fortuita, aparece
cuando no existen razones especiales o
factores
ambientales
limitantes
que
condicionen un cierto tipo de distribución.
Cuando
ambiental
se
presenta
no
existe
una
una
uniformidad
interacción
específica con otros individuos o poblaciones
y hay una buena dispersión, es decir, se
presenta la dispersión al azar o distribución
fortuita. Se dice que una planta "posee"
este tipo de distribución cuando no presenta
interacciones de otros organismos, dispone
de
luz,
sus
semillas
se
diseminan
naturalmente por acción del viento y habita
en un medio donde las condiciones de
Fig.
topografía, humedad u otras son regulares.
amontonamiento (distribución amontonada)
4.15
Imagen
que
muestra
el
de las cochinillas debajo de objetos o
El
tercer
tipo
de
distribución
que
se
piedras en contacto con el suelo.
considerará es la distribución amontonada.
La agregación, o amontonamiento, es un
tipo muy común de patrón de dispersión y
puede deberse, entre otros, a los siguientes
factores: métodos de reproducción, razones
sociales entre los animales, conservación de
condiciones fisiológicas favorables -como el
mantenimiento del contenido de humedad
en los cuerpos, control de temperatura
necesaria para la incubación de las crías-,
etc. (Véase Fig. 4.15.)
El
tipo
exacto
de
dispersión
de
las
poblaciones difícilmente es observable a
simple vista; para lograr determinarlo se
recurre a pruebas estadísticas comunes.
343
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
Uno de los métodos desarrollados para
estimar
la
distribución
espacial
de
las
poblaciones es el cálculo de la división o
razón varianza el cual nos permite valorar el
grado de agregación o amontonamiento.
Para una distribución fortuita o al azar la
varianza es igual a la media, por lo que S,=
1, donde Sz simboliza a la varianza y x a la
media
o
promedio
de
los
valores
que
muestra la población.
Para una distribución uniforme la división
52
es menor que 1 por lo que la varianza es
menor que la media, mientras que para una
distribución amontonada la razón x es
mayor que 1, debido a que la varianza es
Fig.
mayor que la media.
4.16
población.
Para lograr el desarrollo de estos cálculos
Tipos
a)
de
distribución
Uniforme,
b)
al
de
la
azar,
c)
amontonada o agrupada.
antes debió existir un censo de la población,
que puede ser absoluto o relativo; en el
Son aproximados, calculados en función de
primer caso nos referimos a que si fue
una o más muestras, se habla de una
factible
densidad
cuantificar
el
número
total
de
relativa
de
la
población.
Es
individuos que habitan en una misma región
significativo remarcar que cualquier muestra
se habla de la densidad absoluta de esta;
representa una proporción constante de la
mientras que si los resultados
población en estudio, sin importar que esta
se haya obtenido por trampas u otras
técnicas
de
cuadrantes
captura
(que
o
son
por
cuenta
pequeñas
en
áreas
escogidas al azar dentro de un área mayor
que contiene a toda la población); la única
condición
requerida
es
que
se
cense
correctamente la población en el cuadrante
y se conozca la magnitud de este en
relación con el área total, para asi realizar
344
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
los cálculos correspondientes. (Véase Fig. 4,
Reserva de la Michilia en Durango y la
16,)
Sierra
de
San
Blas
del
Pabellón
en
Aguascalientes.
Pruebas estadísticas sencillas tales como la
distribución de Poisson, la prueba de chi
Mandujano
afirma
cuadrada y la prueba de t de student
resultados
confiables
permiten
de
densidad, ya que sí existe una relación
distribución, sino estimar el tamaño teórico
lineal entre los grupos de excrementos y el
de la población.
número de venados cola blanca o, en
calcular
no
sólo
el
tipo
haber
para
encontrado
calcular
la
general, el número de animales estudiados.
4.4
CENSOS
POBLACIONALES
Y
La fórmula matemática que relaciona los
DENSIDAD DE POBLACION
E
diversos datos es:
n ocasiones los censos de animales
no se pueden realizar en forma
d = número de venados /Ha = (x) (100)
directa, debido a causas diversas
(tp) (td)
entre las que se cuentan: baja visibilidad del
organismo por el tipo de región en que se
x
halla; falta de vías de acceso a la zona;
excrementos por cuadrante
también puede darse el caso de que el
100 = número de cuadrantes de 100 m2
número de organismos sea pequeño por
que caben en una hectarea
tratarse de especies en peligro de extinción
t,, = tiempo que permanecen visibles los
y que además se encuentran en áreas
excrementos en el terreno
protegidas.
t,
poblaciones
Los
han
estudiosos
logrado
de
estas
detectar
características muy importantes -tales como
=
=
Densidad
tasa
de
media
del
defecación
grupo
(por
de
datos
bibliográficos se considera igual a 12.7
grupos de excremento/individuo/día)
la densidad y estructura por edades de la
población-, a través del estudio sistemático,
La relación así expresada debe considerar las
durante períodos largos, de rastros (huellas
condiciones climáticas y la actividad biológica
y excrementos).
de los microorganismos, ya que el tiempo de
permanencia de las heces sobre el suelo en
las épocas húmedas es de 30 días (como en
Por ejemplo, Gallina y Mandujano (1990),
el caso del Desierto de los leones), mientras
utilizaron en diferentes estudios la presencia
que en las secas se estima que el mismo
de heces fecales para evaluar la población
período de permanencia es de 120 días.
del venado cola blanca en diversas áreas
mexicanas; el Desierto de los Leones, la
345
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
Con este tipo de censos poblacionales no se
siguientes conclusiones:
perturba a la especie en cuestión y se
muestran
áreas
muy
grandes.
considerarse
las
características
especie,
del
hábitat
las
Deben
natural
de
la
y
las
facilidades reales de llevar a cabo el censo;

programas
estadísticos,
permiten
densidad
de
población
de
venados decrece entre el otoño y la
primavera.

Las
causas
son
diversas,
tanto
naturales como antropogénicas.
pero estos métodos indirectos, combinados
con
La

El perro, carnívoro presente, ha
obtener información fidedigna acerca de
tenido un impacto negativo en el
poblaciones animales; estos datos permiten
desarrollo
lograr inferencias sobre el estado de la
venado cola blanca.
comunidad biológica y son básicos para
diseñar
estrategias
de
manejo
de
los
recursos faunísticos, sobre todo en áreas

de
la
población
del
Los efectos antropogénicos actúan
sobre machos y hembras a cualquier
edad de venado.
protegidas y con especies en peligro de
extinción. (Véase cuadro 4.3.)
La cacería furtiva sigue practicándose, lo
que realmente merma a la especie.
Todos los procesos que se implementen en
lo futuro en este bosque -saneamiento
forestal, reforestación, auge turístico, etc.deben considerar en primera instancia la
planeación faunística para no perjudicar
especies como la del venado cola blanca.
Sólo la integración holística de este marco
de conocimientos ecológicos podrá plantear
alternativas idóneas de manejo integral del
Parque Nacional del Desierto de los Leones,
así como de las poblaciones silvestres que
aún lo habitan.
En cuanto a lo que se refiere a la zona
especifica
Mandujano
del
en
Desierto
su
de
estudio
los
llego
Leones,
a
las
346
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
4.5 FACTORES QUE AFECTAN EL
DESARROLLO DE LAS POBLACIONES
4.5.1
LA
FACTOR
TEMPERATURA
LIMITANTE
COMO
DE
LA
DISTRIBUCIÓN POBLACIONAL
L
a
temperatura
es
uno
de
los
principales factores que limitan la
distribución
de
las
poblaciones
(animales, vegetales, microbianas, etc.);
suele actuar en cualquier etapa del ciclo
vital
y
afectar
la
supervivencia,
el
desarrollo, la reproducción o cualquier otra
función importante para el desarrollo del
individuo; también ejerce efectos limitantes
sobre
la
capacidad
competitiva,
la
resistencia a las enfermedades, la predación
o el parasitismo.
Fig. 4.17 Influencia de la temperatura
como
factor
físico
que
limita
la
distribución vegetal. a) Desarrollo de
pinos en los Alpes australianos a 15°C.
b) Desarrollo de arbustos del desierto de
Israel a 44°C. (Tomado de Postlethwait
J.H., Hopson L..J. y Veres R.C. Biology,
Edit. McGraw-Hill. New York. 1991, pag.
540.)
Los organismos han desarrollado un
conjunto
de
adaptaciones
evolutivas
para superar las limitaciones impuestas
por las temperaturas altas y bajas. Tal
vez muchas de estas adaptaciones se
han vuelto ya genotípicas. La adaptación
347
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
a la temperatura óptima de desarrollo,
La temperatura también afecta a los hongos
también ya puede estar ligada a otro
del
tipo de funciones; este es el caso de la
Deuteromicetos. Cuando crecen a 37°C lo
fotosíntesis de los pinos de los Alpes
hacen en forma levaduriforme, cultivados in
Australianos,
Vitro
la
cual
se
desarrolla
grupo
taxonómico
de
los
perfectamente a los 15°C mientras que
la de las plantas arbustivas del desierto
de Israel ocurre a los 44°C. (Véase Fig.
4.17.)
Las
plantas
pueden
presentar
variaciones considerables en cuanto a
su resistencia al frío, ya que aunque
muchas de ellas soportan las bajísimas
temperaturas
soportar
invernales,
las
no
heladas
pueden
primaverales
tardías (este es el caso de la vegetación
forestal de altitudes superiores a los
Fig.
1650 metros sobre el nivel del mar).
4.18
Influencia
(temperatura)
sobre
del
el
factor
físico
desarrollo
del
Existen animales que, como el pez gato,
organismo crustáceo conocido vulgarmente
tienen una resistencia a la temperatura
como pulga de agua. Daphnia sp,
que varia con las estaciones del año; en
verano
es
del
orden
de
36°C
su
a
nivel
de
laboratorio;
si
este
mismo
temperatura letal superior, mientras que
crecimiento se efectúa a 25°C su desarrollo
en primavera es de 29°C y en invierno
es filamentoso, que es la forma fúngica
de menos de 28°C.
típica.
Respecto a otro tipo de animales crustáceos
Con base en lo ya establecido se puede
(pulgas de agua), si estas se cultivan a tres
generalizar que a lo largo de la diversidad
diferentes
temperaturas
animal,
desarrolla
un
crecimiento
cada
grupo
poblacional
vegetal,
microbiana,
etc.,
la
temperatura es un factor fundamental en el
distinto el cual se refleja en tres diferentes
desarrollo
poblacional.
sigmoides que muestran, en cada caso, una
bacterias enteropatógenas, causantes de las
relación específica entre el tiempo y el
enfermedades como la salmonellosis, fiebre
número de individuos producidos. (Véase
tifoidea,
Fig. 4.18.)
condiciones óptimas de cultivo.
etc.,
crecen
Por
a
ejemplo,
37°C
en
las
sus
348
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
En forma universal, puede señalarse que el
vista ecológico; las plantas y animales
rango de temperaturas no abarca ni una
localizados
banda de -5°C a, aproximadamente 140°C
adaptaciones específicas para reducir el
sólo pocos organismos pueden encontrarse
efecto causado por la insuficiencia de agua.
en estado de reposo en las regiones donde
Estas
la nieve cubre durante meses el suelo y
organismos colonizar los ambientes secos,
finalmente
los cuales son totalmente inaccesibles para
las
semillas
germinan
y
las
plantas resurgen; también existen bacterias
en
hábitat
adaptaciones
secos
permiten
presentan
a
muchos
otros.
y algas que viven en manantiales calientes a
temperaturas
similares
al
punto
de
ebullición del agua, entre 85-88°C e incluso
mayores,
esporas
hasta
de
140°C
microbianas
además
que
En
cuanto
laboratorio
resisten
se

usan
suele ser más alto en la tierra que en el
organismos
que
las plantas exhiben un ciclo vital
se desarrollan en la estación de
forma de semillas
El margen de variación de temperaturas
los
las
lluvia y sobreviven a la sequía en

y
de
corto
temperaturas entre 160-170°C.
agua,
algunas
hay
por ello, para esterilizar el material de
del
desierto,
adaptaciones por considerarse son:
temperaturas cercanas a los 160-170°C;
cristalería
al
Los
cactus
conservan
el
agua
disponible durante la estación seca

los animales del desierto compensan
podrían
la escasez de agua permaneciendo
considerarse equivalentes tienen un margen
activos, sólo el lapso comprendido
de temperatura mayor en la tierra que en el
entre la puesta y la salida del Sol,
agua.
que es la parte más fría del día

el agua que los animales ingieren
4.5.2 LA HUMEDAD, OTRO FACTOR
también
LIMITANTE
alimentos como agua metabólica

L
existe
esta
una
presente
en
adaptación
representando
los
más
a humedad es el factor primordial
sorprendente
que limita la distribución de los seres
existencia de un tipo especial de
vivos. Incluso la Biogeografía acepta
fotosíntesis
conocida
como
la
el
el planteamiento de que, a nivel mundial,
camino del CAM para la fijación del
las distribuciones de la vegetación, están
C02; este camino se nombra como
claramente relacionadas con la humedad.
Metabolismo Acido de las Crasulc
ceas; las plantas que utilizan esta
La
resistencia
a
la
sequía
es
una
característica importante desde el punto de
vía metabólica son las conocidas
como
suculentas
(entre
ellas
se
349
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
cuentan los cactus); como parte de
950 gramos de agua y la C4 de 250-350, la
su adaptación a los ambientes secos
CAM efectua el proceso con 50-55 gramos
las plantas de este tipo sólo abren
de agua, para producir en los tres casos Ig
sus estomas para captar el CO2
de azucares o fotosintetatos. Como dato
durante las noches y allí se fija este
contrastante agregaremos que la planta C,
gas
ruta
requiere de una temperatura óptima para la
los
fotosíntesis de 15-25°C; la C4 de 30-40°C y
estomas se cierran para impedir la
la CAM alrededor de 35°C; si consideramos
pérdida del agua por el calor del día;
que esta ultima vive en condiciones de
en ese momento la luz dispara los
extrema escasez de agua, como las de este
procesos de fotofosforilación para la
tipo que habitan el desierto, deduciremos
producción
de
que para ellas un mecanismo capáz de
necesarios
para
para
continuar
fotosintética.
Al
con
salir
ATP
el
la
Sol
y
NADPH,
ligarse
a
los
desarrollar
la
captación
del
-
CO2
procesos de fijación de CO2 y de
indispensable para el proceso fotosintético
producción de azúcares.
de
noche-
constituye
una
verdadera
adaptación evolutiva para la vivencia en
Las
diferencias
diversos
significativas
procesos
entre
fotosintéticos
los
se
ambientes secos.
dan
C4
Cuando se considera al agua como un factor
(caminos fotosintéticos más generalizados).
ecológico cíclico, deben considerarse efectos
Entre las plantas con ruta C3 se cuentan:
tales como la precipitación pluvial o nivel de
girasoles, cacahuates, frijoles, chicharos,
lluvias, la fuerza de evaporación del aire, la
algodón, zanahoria, mostaza, betabel, etc.;
humedad ambiental y el nivel del agua
entre las plantas con mecanismo C4 están
disponible
consideradas: la caña de azúcar, el sorgo, el
considerar
maíz
etcétera).
principalmente
y
los
con
las
pastos,
rutas
Ca
especialmente
Y
los
en
el
hábitat
(suelo,
que
superficie
se
va
a
terrestre,
tropicales. Por lo que respecta a las plantas
poseedoras
encontramos
del
a
mecanismo
las
familias
del
CAM,
botánicas
Una clasificación trivial de diversas zonas
naturales,
con
base
en
los
niveles
de
Crasulaceae, Liliaceae y Cactaceae, entre
precipitación pluvial, aparece en el cuadro
otras; las plantas de este grupo con mayor
4.4.
importancia agrícola son la pina y el agave
tequilero.
Cuadro
4.4
Influencia
del
nivel
de
precipitación pluvial sobre el tipo de bioma.
Entre las diferencias que se encuentran en
los diversos caminos fotosintéticos tenemos
que mientras la planta C3 requiere de 450-
350
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
los procesos de fotofosforilación (producción
de NADH, y ATP) durante la fotosíntesis,
independientemente de la ruta que se siga:
C,, Ca o CAM.
La luz, la temperatura y el agua, (esta
fundamentalmente
en
forma
de
lluvia)
conforman la trilogía primordial para el
En términos generales, la distribución de la
desarrollo de la vida terrestre; mientras que
precipitación
es
la vida marina depende de luz, temperatura
francamente irregular, lo que conduce a
y salinidad del agua. Estos factores físicos y
períodos secos y húmedos perfectamente
químicos no sólo deben entenderse como
definidos;
limitativos en el sentido perjudicial, sino que
actividad
pluvial
estos
en
los
trópicos
períodos
fisiológica
de
regulan
los
la
organismos
realmente
son
factores
reguladores
propios de la región, como es el caso de su
beneficiosos del equilibrio poblacional en la
reproducción; en las zonas templadas la
naturaleza.
dualidad temperatura-luz es la que regula la
actividad metabólica de los organismos que
Estudiemos ahora dos ejemplos reguladores
allí habitan.
sorprendentes.
notable
en
La
fotoperiodicidad
algunos
insectos
es
porque
proporcionan un control natal sui géneris
4.5.3
LA
LUZ
INDISPENSABLE
FACTOR
expresado de la siguiente manera: al final
EL
de la primavera e inicios del verano, según
EN
el
DESARROLLO DE LA VIDA
L
nivel
de
horas-luz
recibido
por
el
organismo, se ejerce un efecto fotoperiódico
a luz es en sí misma un estímulo
en cuanto al estímulo nervioso encargado de
conductual
y,
promover la formación de una especie de
además, condiciona la sincronía tanto
huevo, cuyo desarrollo finalizará hasta la
para
los
animales
de las temporadas de apareamiento, como
siguiente
de
condiciones
fenómenos
de
diversa,
índole
para
primavera
de
sin
importar
temperatura,
las
humedad,
animales y plantas; con respecto a estas
alimento disponible, etc. Así, el aumento
últimas, en el capitulo 1 se mencionaron los
poblacional
efectos de la luz, sobre la vida vegetal, en
preventiva,
cuanto a fenómenos de fototactismos y
capacidad de carga del sistema.
es
antes
suspendido,
de
que
en
se
forma
agote
la
fotoperíodos de floración.
La luz es absolutamente indispensable para
351
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
4.5.4 OTROS FACTORES FÍSICOS Y
QUÍMICOS
QUE
LIMITAN
LA
DISTRIBUCIÓN POBLACIONAL
M
uchos
de
mencionados
los
a
factores
continuación,
están ligados a la selección de un
hábitat local.
La estructura del suelo o el sustrato es
importante para las plantas que crecen en
tipos muy distintos de suelo, además de que
la distribución puede resultar afectada por el
contenido nutritivo de este.
El segundo ejemplo esta relacionado con los
nódulos de las plantas leguminosas, sitio
donde viven los microorganismos fijadores
de
nitrógeno
(bacterias
del
género
Rhizobium). El número de nódulos está
correlacionado con el fotoperíodo que actúa
sobre la actividad fotosintética del vegetal.
(Véase
Fig.
4.19.)
Ya
que
la
bacteria
fijadora necesita azúcares derivados de la
fotosíntesis
vegetal,
como
fuente
de
carbono y energía, cuanto más eficiente sea
la función de la clorofila, más suministro se
podrá dar al socio microbiano. Este es otro
ejemplo
indirecta.
de
regulación
fotoperiódica
En el caso de los invertebrados marinos el
sustrato
puede
ejercer
considerable
influencia, ya que estos organismos cavan
túneles en la arena y el lodo de consistencia
blanda y conforman así otros habitats. El
tamaño de los sedimentos también afecta a
los organismos que viven en las capas más
profundas de las aguas dulces, donde,
además, varía más significativamente la
composición química del agua, mientras que
ésta es más constante en el mar.
La sal proveniente del agua y dispersada
por el aire ejerce un considerable efecto de
selección sobre las plantas de las zonas
costeras; este efecto de selección se debe a
que, por algún metabolismo especial, sólo
algunas plantas pueden habitar en zonas de
alta
concentración
sauna
(caso
de
los
manglares).
352
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
El último factor que citaremos aquí es el
organismos que constituyen la población o
fuego, el cual puede llegar a ser común en
especie en cuestión.
zonas
de
incendios
frecuentes
donde
algunas plantas y otras especies presentan
Por ejemplo, en un ambiente donde existe
adaptaciones especiales para soportar esta
escasez
condición adversa. Esta característica se
algunos marsupiales, como los canguros y
presenta entre los límites de bosque y
los koalas, reducen su capacidad fisiológica
pradera
de
de
América
del
Norte,
donde
de
alimento
fecundación,
lo
y
sobrepoblación
que
implica
la
también juega un efecto considerable la
disminución de la tasa de crecimiento o
escasa humedad del suelo.
también del índice de fertilidad (descritos en
la
Sección
4.1.4).
Otra
forma
en
que
disminuye una población es la migración
4.6 INTERACCIONES BIOLOGICAS
que se presenta entre los lemmings (un tipo
QUE AFECTAN A LAS POBLACIONES
de roedor de cola y orejas cortas y piel fina)
E
cuando escasean las fuentes alimenticias en
n cualquier caso en el cual una
población interactúe con otra, una
de ellas o las dos modificaran su
la región que habitan; este comportamiento
en la práctica reduce también la densidad
de población local.
capacidad de crecimiento y sobrevivencia,
en forma benéfica o perjudicial, por lo que
la
velocidad
de
crecimiento
tenderá
a
Una
relación
simbolizar
matemática
este
proceso
que
pretende
relaciona
como
resultado al índice de crecimiento en función
aumentar o a disminuir, según el caso.
de la siguiente ecuación:
Los mecanismos reguladores de la población
conocidos
como
mecanismos
extrínsecos
incluyen los factores físicos (vistos en la
sección
anterior)
así
como
otros
de
naturaleza biológica como:
Indice
de
crecimiento
(variación
de
la

disponibilidad de alimentos
población respecto al tiempo) o sea dN

presencia de enemigos naturales
donde

agentes
dT
presentes
que
causan
enfermedades en la población.
Por el contrario, los mecanismos intrínsecos
rN =
término original (da lugar a la
son aquellos que dependen de la anatomía,
expresión
fisiológica
crecimiento de una población
o
comportamiento
de
los
logarítmica
del
353
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
r N2 =
CN,N =
término que indica los efectos de
especies
autohacinamiento de la población
requerida entre la población N y la N2.
interacción
de
los
tasa
de
nivelación
incremento
de
la
ejerza el mayor efecto eliminará a su
competidora o la obligará a emigrar hacia
la
otro hábitat, debido a que entre las especies
población original que existen en
que viven juntas no puede existir una fuerte
determinado momento
competencia porque esto obligara a emigrar
cantidad
N2 =
la
Pero si C es grande, entonces la especie que
población
N=
generar
efectos
perjudiciales de otra población
r=
podrá
cantidad
de
de
individuos
de
individuos
en
la
a alguna de ellas.
población
K=
capacidad
de
carga
de
la
población original
C=
factor que correlaciona los efectos
entre
la
población
población
N
y
original
la(s)
o
nueva(s)
población(es) N2.
Los resultados prácticos de esta ecuación
pueden ser diversos; si el valor de C es
pequeño
para
ambas
especies,
de
tal
manera que los efectos de la acción de los
depredadores Sean menores que los efectos
"autolimitativos" o de autohacinamiento de
la propia especie o población, entonces el
Fig. 4.20 Una tendencia en la evolución del
índice de crecimiento y la densidad final de
parasitismo al mutualismo en los líquenes.
las
verse
En algunos líquenes primitivos, los hongos
reducidos, y tal vez ambas especies puedan
penetran realmente en las células de las
vivir juntas. Es decir, los efectos reductores
algas, como en el diagrama A. En las
de una especie sobre la original (N2 en
especies
relación con N) serán menores que si se
organismos viven en mayor armonía, para
establece una competencia entre ambas.
beneficio mutuo como en B y C (Según
dos
especies
podrían
apenas
más
avanzadas,
los
dos
Odum). A esta relación de simbiosis se le
Si la población de la especie N mantiene una
llama asociación micorrícica.
curva de crecimiento exponencial significada
por N, sin ningún efecto autolimitativo,
De acuerdo con la ecuación anterior, la
probablemente la competencia entre las
distribución local de los organismos está
354
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
limitada
por
otros
organismos;
estas
(Véase Fig. 4.21.)
relaciones pueden ser de diversa índole, ya
que un organismo puede ingerir a otra
Con respecto a la competencia, entre más
segunda especie o a la inversa, ser ingerido
similares son los organismos más intensa es
por
la
una
tercera.
Entre
los
organismos
competencia,
entre
ellos.
Según
el
también pueden presentarse interacciones
principio de la exclusión competitiva de
favorables
desfavorables;
ejemplo,
Gause, si dos especies compiten por un
antibiósis
(producción
sustancias
recurso limitado una de las dos resultará
por
de
inhibidoras), alelopatías (como el caso de
eliminada.
los árboles de eucalipto, Sección 4.2.3),
etc.; existen interacciones favorables como
las que se manifiestan entre las algas y
hongos para formar los líquenes, estructura
con
la
que
ambas
especies
resultan
beneficiadas. (Véase. Fig. 4.20.)
Otro tipo de interacción es la competencia
directa,
la
cual
suele
restringir
la
distribución local de los organismos y esta
basada en la restricción del uso de los
recursos disponibles (alimentos, territorios,
etcétera).
Cuando más de una especie o población
participa
en
las
interacciones
antes
mencionadas, entra en juego lo que se
conoce
como
comunidad,
es
decir,
un
conjunto de poblaciones que habitan en una
zona determinada. Si las relaciones se dan a
nivel
de
comunidad
interacciones
se
convierten
interespecíficas
(es
en
preciso
recordar que éstas se dan hacia el seno
interno de una población); de este tipo de
relaciones algunas de las que se consideran
sobresalientes
depredación
son
y
un
la
competencia,
tipo
especial
la
de
Fig. 4.21 Ejemplo de mutualismo. Entre la
flor de yuca (pobladora del desierto) y la
polilla de la yuca. La planta da protección y
alimento
al
insecto
y
este
a
su
vez,
contribuye a la polinización vegetal (Tomado
de Postlethwait J. H., Hopson L. J. y Veres
R.C. Hmlogy. Edit. McGrraw-Hill. New York.
1991, pág. 553.
mutualismo que se conoce como simbiosis.
355
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
4.6.1. EL PRINCIPIO DE GAUSE Y
forman una red alimentaria, se establecen
LA
en ella cadenas o redes alimenticias (cuando
COMPETENCIA
ENTRE
LAS
las cadenas son complejas se transforman
ESPECIES
E
en redes).
l principio de Gause señala que sólo
puede subsistir una especie por cada
nicho ecológico (obsérvese la Fig.
Los depredadores pueden ser consumidores
primarios si se alimentan de vegetales
1.16). Se considera que en una comunidad
sólo puede existir un nicho ecológico por
especie o población (recuerde que el nicho
ecológico de una especie se refiere a la
manera en que los miembros de una especie
utilizan los recursos del ecosistema). Se ha
demostrado
que
si
en
una
comunidad
coexisten especies similares los nichos que
ocupan no son idénticos, sino que se hayan
subdivididos. Se define como nicho realizado
aquel que la población usa, mientras que el
nicho fundamental, que en realidad es el
nicho
potencial,
se
define
como
la
representación de los recursos que una
especie o población usaría si no tuviese
competidores.
Cuando los nichos se superponen significa
que más de una especie usa un mismo
recurso
de
comunidades
por
si
donde
limitado;
esta
en
situación
las
se
presenta el proceso de selección natural
contribuye a remarcar las diferencias entre
Fig.
las poblaciones competidoras, lo que en la
relación
práctica se traduce en una diferenciación de
caudatum y Paramecium aurelia; en el
nichos,
cultivo
reduciéndose
así
al
mínimo
la
competencia entre las especies. (Véase Fig.
4.22
Representación
competitiva
mixto
gráfica
entre
Paramecium
de
la
Paramecium
caudatum
desaparece.
4.22.)
Como todos los organismos de la comunidad
356
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
4.6.2
OTRAS
RELACIONES
BIOLÓGICAS EN UNA COMUNIDAD
O
tro
tipo
de
interacciones
se
presentan en el parasitismo, el
amensalismo, el mutualismo y el
comensalismo;
como
ya
mencionamos
algunos estudiosos del tema consideran la
simbiósis
como
un
caso
especial
de
mutualismo. (Véase cuadro 4.5.)
Fig. 4.23 Variaciones cíclicas de la densidad
Deseamos citar en esta sesión algunos
poblacional del depredador y la presa.
casos especiales de relaciones simbióticas:
(herbívoros) y secundarios o terciarios si se

es de llamar la atención la relación
alimentan de un consumidor de primer o
simbiótica de los microorganismos
segundo
fijadores de nitrógeno que viven en
orden
(carnívoros),
respectivamente.
el
intestino
de
las
termitas,
favoreciendo allí la digestión de la
Para una población el efecto que causan los
madera, proceso del que ambas
depredadores es en cierta forma benéfico
especies se benefician.
porque elimina parcialmente a los miembros

La
simbiósis
de
los
hongos
de esta especie e impide la sobrepoblación
microorganismos
(recuerde
es
general la activación de los biociclos
favorable porque aumenta los niveles de
de nutrientes, así como a las plantas
competencia intraespecífica). (Véase Fig.
y hongos que participan en esta
4.23.) Desde el punto de vista de la
asociación simbiótica.
que
la
sobrepoblación
no
favorece
en
selección natural, la depredación elimina a
los individuos peor dotados o enfermos y
Las micorrizas más estudiadas son de dos
promueve así la permanencia de los más
tipos: (1) ectotróficas o ectomicorrizas, las
fuertes o mejor dotados, lo que finalmente
que se manifiestan externamente, alrededor
favorece a la población en su conjunto, ya
de las raíces de los pinos, por ejemplo,
que acrecienta la diversidad de las especies.
donde a simple vista puede apreciarse el
manto fúngico y (2) las endotróficas o
endomicorrizas que penetran a las células
de la raíz de los micelios fúngicos. Este
último tipo de micortizas se han estudiado
357
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
en plantas como la cebolla y el maíz.
ataques de organismos antagónicos.
Estas asociaciones fúngicas y las plantas
Otra simbiósis significativa es la que se
tienen gran relevancia, ya que los hongos
establece
son capaces de metabolizar sobre todo
leguminosas (frijol, haba, soya, chícharo,
fósforo, el cual es imprescindible para el
etc.)
vegetal
Rhizobium. Estas y otras bacterias son,
junto
y
con
entre
las
los
nódulos
bacterias
las
algas
del
de
las
genero
cianofitas
y
los
actinomicetos (sólo algunas especies de
estos dos últimos tipos de organismos)
los responsables de la fijación biológica
del
nitrógeno
en
el
planeta.
Una
característica sobresaliente que unifica a
todos estos organismos es la ausencia de
núcleo celular, lo que los convierte en
procarióticos en todos estos casos. (Véase
cuadro 2.3 del capítulo 2.)
Un caso fisiológico de pecualiar importancia
resulta la presencia en la raíz del trébol
nodulado de una proteína llamada trifolina,
la cual es sintetizada por la planta y
presenta lo que en la Inmunología se llama
reacción cruzada con el microorganismo
simbionte de este vegetal el Pluzobium
trifoli en reacciones de la especificidad que
sólo
y que la acción del hongo se lo hace
asequible, favoreciendo además en el
suelo
la
activación
de
los
ciclos
pueden
presentan
compararse a las que se
entre
antígeno-anticuerpo.
Es
decir, la planta reconoce a su simbionte
especial sin confundirlo con ningún otro
organismo por parecido que sea
minerales.
En el proceso de fijación biológica del
En el caso de las ectomicorrizas, su
presencia
ayuda
al
pino,
como
una
barrera física, a repeler infecciones o
nitrógeno este elemento es transformado de
su tipo inerte (N2 o nitrógeno atmosférico,
recuerde que también hay atmósfera en el
suelo) a nitrógeno amoniacal; esta forma
358
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
química es utilizable por el vegetal en
ambiente, el ecosistema, tienden a alcanzar
conformación
un estado "equilibrado" donde se exprese la
bioquímica
de
proteína
vegetal.
maduración del ecosistema con aumentos
de biomas y diversidad de especies, aunque
Por último, respecto a este tipo de simbiosis
se presente una disminución en el nivel de
adicionaremos el dato de que Rhizobiurn
productividad neta (definida esta como la
trifoli sí nodula a otro tipo de plantas
productividad resultante del resto de la
diferentes del trébol, como el frijol, el
productividad total menos el costo de las
mezquite y la pseudoacacia, pero en ellas es
actividades
incapaz
el
comparable a una tasa de ganancia neta y
proceso de fijación de nitrógeno, por lo que
suele medirse como incremento de energía).
se habla de que la simbiósis R. trifoli-trebo
Los cambios presentes en una sucesión
es de alta especificidad.
ecológica se originan por la interacción
de
desarrollar
activamente
metabólicas
del
productor
e
competitiva, a nivel biológico, entre diversos
4.7 TIPOS DE SUCESION
organismos, de tal forma que las especies
oportunistas o estrategas r al paso del
La sucesión es un cambio que se presenta a
tiempo
dejan
su
sitio
a
las
especies
nivel de comunidad y que afecta, por lo
estrategas k, las cuales están más cercanas
tanto, a las poblaciones que la constituyen.
a la fase de "equilibrio" comentada en este
párrafo.
La sucesión se lleva a cabo durante períodos
prolongados y puede ser de dos tipos:
Además de la interacción competitiva ya
sucesión primaria y sucesión secundaria.
señalada, la acción de los organismos sobre
el suelo se manifiesta, por ejemplo, en un
caso de sucesión primaria como el proceso
4.7.1 SUCESIÓN PRIMARIA
de formación del suelo, el cual es uno de los
L
a sucesión primaria se origina a partir
principales
de la colonización, establecimiento y
formas
desarrollo de una comunidad en un
organismos
nuevo hábitat, mientras que la secundaria
ejemplos
tan
que
evidencian
importantes
en
promueven
la
que
las
los
sucesión
ecológica.
se inicia cuando la comunidad y/o el medio
en
que
se
desarrolla
han
sufrido
En el caso de la formación del suelo sobre la
alteraciones parciales o totales debidas al
roca,
los
procesos
fuego, inundaciones, explosiones volcánicas,
diversos
etcétera.
desintegración de partículas de gran tamaño
cambios
biológicos
ejercen
fisicoquímicos:
(rocas). cambios en el pH, solubilización de
En la sucesión natural la comunidad y su
algunos nutrientes (solubilización de fósforo
359
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
por parte de los hongos micorricicos), y
acumulada debido a la presencia de restos
mejoramiento tanto de la capacidad de
de los organismos, heces, orina y desechos
retención de agua como de la capacidad de
en general; esta materia orgánica también
intercambio catiónico. Este último proceso
favorece el estado de agregación del suelo
se debe
en formación, además de que el desarrollo
de
nuevas
poblaciones
favorecerá
el
sombreado del área y evitará la erosión
eólica, o sea la provocada por el viento.
(Véanse Fig. 1.7, 1.8, 1.9, 1.10.)
Los
líquenes
son
considerados
en
este
proceso como organismos pioneros, ya que
se adhieren a la superficie de las rocas para
dar inicio al proceso de formación de suelo.
(Véase Fig. 4.24.)
4.7.2 SUCESIÓN SECUNDARIA
L
a sucesión secundaria es en cierta
forma
similar
a
la
primaria;
la
diferencia radica en que si ésta se
presenta en un ecosistema perturbado por
el fuego, por ejemplo, conserva la presencia
de algunas de las poblaciones originales
resistentes al factor físico que causó la
perturbación. La velocidad de sucesión, por
tanto, es mucho más rápida en el caso de
Fig. 4.24 Los líquenes organismos pioneros
sucesiones secundarias.
se adhieren a las rocas como precursores de
los demás organismos; precursores en el
Si
proceso
Están
rápidamente que las perennes (plantas con
formados por la asociación de hongos y
un ciclo vital de un año contra las que
algas. (Tomado de Benton y Werner. Field
permanecen siempre en el sistema) y éstas
Biology
más rápido que los arbustos y estos a su
de
and
formación
Ecology.
del
suelo.
McGraw-Hill.
New
York. 1974, pág. 201.)
las
la
presencia
de
anuales
crecen
mas
vez con mayor velocidad que los árboles, es
lógico
a
plantas
materia
orgánica
suponer
que
en
un
proceso
de
sucesión secundaria, como ya habíamos
360
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
mencionado,
estrategas
se
r,
extenderán
como
el
primero
diente
de
las
león,
relegado a un segundo plano, el combate de
los
seres
humanos
contra
sus
propios
vendrán después las plantas perennes, los
congéneres ha sido llevado, por fuerza, al
arbustos y, en último término, los árboles,
centro de la escena...
en cuanto a la vegetación refiere. Respecto
a
los
animales,
otros
Edit. Williams v Wilkins, Baltimore,
microorganismos de la comunidad, éstos
1925.
dependerán
del
hongos
cambio
y
Lotk , A, I. Elements of physical biology
en
el
patrón
florístico de la sucesión que se desarrolla
4.8 ESTUDIO DE LAS POBLACIONES
tendiente
HUMANAS
a
establecer
especies
con
estrategia k y lograr así una mayor madurez
de la comunidad y, en consecuencia, del
ecosistema mismo.
El éxito de la especie humana podría, por
consiguiente, analizarse en términos del
aprendizaje del uso de las fuentes de
energía,
pero,
podría
intraespecíficamente
el
aplicarse
nexo
entre
energética y evolución, la noción de que la
"lucha por la existencia" es en primera
instancia
una
disputa
por
la
energía
... un juez imparcial, en caso de que pudiera
existir, concedería sin duda a la especie
humana, en su estado actual, una posición
única y predominante en el esquema de la
pues
los
seres
humanos
civilizados han tenido el merito de eliminar
prácticamente
todos
los
enemigos
de
envergadura comparable a la suya. Esto ha
tenido como resultado un tipo especial de
lucha por la existencia para la humanidad.
el
característica que se define cuando
se
población.
analiza
a
Si
es
esta
una
determinada
pequeña
y
esta
circunscrita a un espacio físico definido, la
determinación del número de individuos
puede
hacerse
fácilmente
por
conteo
directo. Si el territorio es muy grande o la
toma de muestras para lograr determinar la
Boltzmann, 1866, cit. por Lotka, 1925.
Con
E
l tamaño poblacional es la primera
población muy numerosa, se recurre a la
disponible.
naturaleza,
4.8.1 DEMOGRAFÍA
conflicto
contra
otras
especies
magnitud de la población.
Se denomina Demografía a la rama de la
Antropología o la Sociología que mediante
estudios estadísticos se ocupa del estudio
de la distribución de la población o de su
recuento
propiamente
dicho;
estas
determinaciones pueden tener, para los
grupo
fiscales,
humanos
diversos
censos
fines
(censos
poblacionales,
determinaciones de las tasas de natalidad,
mortalidad, índices de la fecundidad de la
población, etcétera).
361
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
La Demografía y su estudio se remonta a la
regularidad,
antigüedad. Planteada en forma metódica
acíclicos; en el primer caso se deben a
nace con Malthus en 1740, ya que en sus
mecanismos de autorregulación y en el
estudios se hallan precisiones matemáticas
segundo a bruscas variaciones ambientales.
pero
también
pueden
ser
de las tendencias del desarrollo poblacional
humano.
Entre los índices demográficos que permiten
realizar una mejor evaluación del tamaño
Ya que la Demografía se considera propia
poblacional
del estudio de las poblaciones humanas,
natalidad, tasa bruta de mortalidad, tasa
algunos autores proponen utilizar el termino
neta
Biogeografía para referirse al estudio de las
poblacional, etcétera.
de
se
hallan:
migración,
tasa
tasa
bruta
de
de
cambio
poblaciones de plantas y animales.
Los estudios demográficos se refieren, como
ya se señalo, al número de nacimientos y
muertes en la población; estos fenómenos
vitales de la población pueden cuantificarse
a través de censos.
Los censos son técnicas de evaluación de las
características de los individuos, en lo que
respecta a los seres humanos se utilizan
para evaluar sexo, edad, estado civil, lugar
de nacimiento, nivel escolar, características
de su vivienda, etc., en las poblaciones
animales se evalúan peso, sexo, tamaño,
etc.;
mientras
vegetales
peso,
que
en
altura,
las
poblaciones
sexo,
etapa
de
desarrollo, etc. (Véase cuadro 4.6.)
Por
medio
de
la
aplicación
de
Para la Biodemografía, por ejemplo, es
importante la:
censos
N,' - N," -
sucesivos a una población puede valorarse
Velocidad de cambio poblacional = ----------
tanto el tamaño como los cambios que
--
pudieran ocurrir en ella.
(
t - to) (N, )
Los cambios en una población pueden ser
cíclicos
si
se
presentan
con
cierta
N,0=
número de individuos presentes
362
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
N, =
t, - to, =
en el tiempo cero
Es
número de individuos presentes
fundamentales
en el tiempo uno
respecto al volumen total de la población, a
período considerado.
su
decir,
para
densidad,
la
Demografía
las
resultan
apreciaciones
número
de
con
muertes,
las
enfermedades, las migraciones, el número
Dicho en palabras, este parámetro compara
con respecto al tiempo, las variaciones
numéricas de los integrantes de población
confrontando
ésta
contra
la
población
original (número original de organismos).
de organismos en edad fecunda, la edad de
los diversos miembros de la población, la
abundancia de hembras o machos (en
nuestro caso, hombres y mujeres), así
como la edad a la que estos contraen
nupcias,
entre
otras
características
sobresalientes.
Existen
algunos
consideran
parámetros
para
que
condiciones
se
ideales,
mientras que otros se consideran respecto
a la realidad del proceso; por lo tanto, se
dice que hay dos tipos de natalidad: la
natalidad
fisiológica
o
absoluta
y
la
natalidad ecológica o real. La primera es la
capacidad
máxima
organismos
en
de
reproducción
condiciones
de
ideales,
mientras que en la segunda se manifiestan
condiciones
que
mecanismos
de
funcionan
en
regulación
sí
como
ambiental,
generándose así las condiciones presentes
en la realidad.
Para los núcleos humanos son de gran
interés, por ejemplo, las relaciones que se
manifiestan entre:
Un
ejemplo
sencillo
que
permite
comprender el enunciado "una población
crece al 3%", lo representa el hecho de que
100 personas estaban vivas el día 1 ° de
enero y 103 era el número para el siguiente
31 de diciembre, por lo que
:
[(103 - 100)/100) x 100 = 3% anual.
4.8.2 DESARROLLO HISTÓRICO DE
LAS POBLACIONES HUMANAS
C
omo se ha venido señalando, las
poblaciones
características
especiales
poblaciones
en
humanas
y
comparación
naturales
como
poseen
desarrollo
con
otras
poblaciones
animales o vegetales. Para complementar
•
mortalidad y alimentación
•
nupcialidad y mortalidad
•
fecundidad y mortalidad
•
edad y mortalidad, etcétera.
esta visión expondremos a continuación la
secuencia
histórica
del
desarrollo
poblacional humano.
363
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
El número de seres humanos ha aumentado
en una forma especial, desde la Edad de
Piedra hasta nuestros días, presentando un
patrón que difiere radicalmente del de las
otras especies.
El tiempo en que se duplica la población
Fig. 4.25 Períodos de crecimiento de la
humana
población humana. Desarrollo cronológico
se
esta
reduciendo
constantemente, lo que evidencia un tipo
(observe
de crecimiento
última parte de este siglo).
exponencial,
sobre todo
la
fase
exponencial
desde
la
después de la mitad del siglo que esta por
terminar. Para los demógrafos el tiempo de
duplicación
esta
referido
al
tiempo
necesario para que la población duplique su
tamaño. (Véase cuadro 4.7.)
En los últimos años la curva de población
humana, como puede observarse en la
figura 4.25, empezó su ascenso vertical
logarítmico
o
exponencial.
Antes
el
crecimiento poblacional era gradual, debido
a que la población humana estaba, como
cualquier
364
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
otra
población
controles
de
natural,
la
sujeta
resistencia
a
los
morales", como el retraso del matrimonio y
ambiental.
la continencia sexual, para autorregular la
(Véase Sec. 4.1.)
expansión
poblacional.
Uno
de
sus
principales planteamientos se resume en el
El ascenso exponencial, comienza después
de
la
Revolución
hombre ha
Industrial,
cuando
el
aprendido científicamente
a
liberar la energía de las diversas fuentes
naturales en que normalmente se halla
almacenada.
Las
máquinas
de
vapor
representan los primeros ejemplos de esta
apropiación de la energía.
históricos, humanos y su consumo asociado
de energía se muestran en el cuadro 4.8.
4.8.3 CRECIMIENTO POBLACIONAL
SOBREPOBLACIÓN
(EFECTOS
DERIVADOS)
Y
4.9.
Para
contradicciones
Malthus
una
fundamentales
de
entre
las
el
crecimiento poblacional y la capacidad del
medio para sustentarlo radica, por ejemplo,
en el oportuno suministro de alimentos.
(Véase Fig. 4.26.)
Malthus y sus predicciones han quedado
atras hace ya mas de 200 años, pero surge
La comparación entre los diversos períodos
Y
cuadro
una pregunta: ¿dejará la humanidad de
crecer exponencialmente y adquirirá una
forma sigmoide?; es decir, se estabilizará y
regulará en su conjunto (incluyendo a los
países
industrializados,
desarrollo
explosión
y
del
en
Tercer
demográfica
y,
vías
de
Mundo)
¿su
su
acelerado
de
diversas
crecimiento exponencial?
a desde el siglo XVIII, en 1798,
Innumerables
Roberto
(1766-1834),
índoles se hallan implícitas en la posible
economista inglés, se manifestaba
respuesta, ya que aspectos económicos,
Malthus
en su conocido ensayo Essay on Population
cuestiones
sociales, culturales, morales, éticos, etc.
(Ensayo sobre población) acerca de las
implicaciones de múltiples órdenes que se
presentan
en
el
desarrollo
poblacional
humano.
En la primera edición de su ensayo Malthus
afirmó que la guerra, el hambre, la peste,
la miseria y el vicio impedían que la
población humana creciese más allá de sus
límites
de
posteriores
subsistencia.
también
habló
En
de
ediciones
"frenos
365
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
Fig.
forman una intrincada red de problemas
que
la
condicionarían;
en
seguida
abordaremos brevemente algunas de estas
cuestiones.
La
explotación
de
diversas
4.26
Comparación
crecimiento
aritmético
crecimiento
crecimiento
entre
curva
de
y
curva
de
geométrico.
A)
Curva
de
geométrico.
B)
Curva
de
crecimiento aritmético.
fuentes
energéticas permitió en el siglo XIX y ha
permitido en el XX, la creación de nuevas
técnicas agrícolas, que mejoraron mucho
las condiciones económicas de diversas
regiones del planeta. Por otro lado, la
contradicción
radica
en
que
el
mismo
crecimiento poblacional limita el área de la
tierra cultivable de que se dispone en el
mundo entero. Otro factor que limita la
capacidad
agrícola
económicas del
son
país
de
las
condiciones
que se
trate.
Finalmente, en el caso de países pobres y
poco
industrializados,
los
que
fundamentalmente se dedican a
366
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
Fig. 4.27 Tipos de zonas urbanas. Las
flechas indican en su punta el lugar de
trabajo y en su lugar de residencia del
trabajador.
Fig. 4.28 Zonas densanmente pobladas en
América: Zona urbana de Brasil (Fotografía
por cortesía de Kent Herman, tomada de
Turk, et. al, Tratado de Ecología. Editorial
Latinoamericana, México, 1984, 2ª ed. Pág.
168.
367
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
producción agraria.
En el año de 1825 la población mundial
alcanzó una cifra de 1000 000 000 de
habitantes; en esos tiempos el avance de la
salud pública permitió un mejor control
sanitario en las ciudades, por lo que se
redujo
la
incidencia
de
enfermedades
infecciosas. Los avances en este campo,
combinados
frenaron
con
una
mejor
sustancialmente
la
nutrición,
tasa
de
mortalidad. En el siglo XX, con el avance en
la producción industrial de antibióticos, el
crecimiento poblacional humano se tomó
francamente exponencial.
Respecto
a
México
en
particular,
¿qué
problemática se encuentra asociada a la
disminución de la tasa de mortalidad y al
Fig. 4.29 Desigual desarrollo urbano en
Brasil. En los países en vías de desarrollo,
las
ciudades
crecen
sin
planificación.
(Fotografía por cortesía de Ken Heyman,
tomada de Turk et. A Tratado de Ecología.
Ed.
Interamericana,
México,
1984,
21
edition pag. 171.)
la
agricultura,
la
misma
necesidad
de
invasión de áreas de reserva o protección
ecológica, lo que a la larga tiene efectos
severos de deforestación de bosques y
destrucción de flora y fauna nativas; esto al
causará
un
Según datos de censos oficiales, el Área
Metropolitana de la ciudad de México tiene
una población de más de 15 000 000 de
habitantes de esta cifra más del 50% son
mujeres)
distribuidos
conurbados.
incrementar cultivos agrícolas ocasiona la
final
aumento de la tasa de natalidad?
fracaso
en
ambas
estrategias, ya que la región de reserva se
perderá y tampoco se logrará una óptima
La
en
26
población
municipios
de
éstos
representa más del 0.4 del valor poblacional
de todo el país; esto ayuda a explicarnos el
porque de los problemas de sobrepoblación
e impacto ambiental de la ciudad de México
y sus alrededores, donde sólo la recolección
de basura (según datos de la desaparecida
Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología)
en 1982 tuvo un costo de 750 000 000 de
pesos.
368
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
industrias, oficinas de gobierno, compañías
paraestatales,
permanente
etc.;
esta
acaba
por
inmigración
romper
el
delicadísimo equilibrio en que se debate la
ciudad mas grande del país y una de las
mayores en todo el planeta.
El mismo rector de la Universidad Nacional
Autónoma
de
México
señaló,
el
19
septiembre de 1991 en el XXVII Congreso
de
la
Asociación
Internacional
de
Urbanistas, que para el año 2017 el 90%
de
las
poblaciones
latinoamericanas
se
concentran en las grandes ciudades y que
éstas carecerían de una planeación urbana
adecuada, Y que el mismo anotó que en
"materia
de
urbanismo
el
D.F.*es
un
laboratorio viviente"...
Esta falta de planificación y recurso ha
convertido
a
las
gigantescas
urbes
latinoamericanas en regiones densamente
pobladas
y
sin
recursos
urbanos
suficientes para atender a sus pobladores,
por lo que las regiones marginadas y los
Fig. 4.30 Imagen dominical matutina de la
cinturones
via
collares a estas megalópolis. (Véanse Fig.
rápida
"Río
San
Joaquín".
Puede
apreciarse que esa avenida es de gran
de
miseria
rodean
como
4.27 a 4.30.)
circulación vehicular, pues hay hasta 3
carriles (lado izquierdo)
A las altísimas cifras poblacionales de la
ciudad de México y su zona conurbada se le
suma
la
migración
exagerada
de
campesinos, estudiantes y otros pobladores
del interior del país, ya que en el D.F. están
concentradas
la
mayoría
de
escuelas,
369
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
para el año 2010 existirán en el país siete
millones de ancianos mayores de 65 años,
mientras que para el año de
Nota. El descenso es considerable a partir
de 1920.
Fig. 4.31 Comparación de la mortalidad
infantil
en
México.
(Fuente:
IMSS-
Coplamar.)
Considerando un aspecto adicional, según
diversas fuentes, entre las que se cuenta el
Instituto
Mexicano
del
Seguro
Social
(IMSS), la mortalidad infantil ha decrecido
notablemente del siglo pasado al actual, y
así la población mexicana posee el mayor
número de individuos en el grupo de edad
de 0-20 años. (Véanse Fig. 4.31 a 4.33.)
La interrogante que surge al observar estas
piramides poblacionales es: ¿tiene el país
los suficientes recursos para sustentar estas
pirámides? Nacional Financiera (NAFINSA),
organismo financiero estatal, reconoce que
370
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
Fig.
4.33
Piramides,
poblacionales
en
México. (Fuente: SSA, México, 1975.)
Fig. 4.35 Número de trabajadores retirados
pensionados por el IMSS. Datos del tercer
informe de gobierno. México, 1991.
Fig.
4.34
Aumento
en
el
número
de
personas mayores de 65 años en México.
Estimaciones de Nacional Financiera, con
respecto al número de ancianos mayores de
65 años.
371
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
372
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
familiar.
Fig. 4.37 Incapacidad de subsistencia. A
menudo
los
ancianos
son
La contraconcepción, la esterilización y el
Algunos
aborto inducido, procesos más directos que
se ven obligados a recurrir a la caridad para
inciden sobre el crecimiento poblacional
subsistir. (Tomada por Anton Furok en
serán, a corto plazo, medidas obligadas en
México, tomada de Turk et. al. Tratado de
el proceso de planificación familiar. No es
Ecología. Editorial lnteramericana, México,
raro que, por ejemplo, a principios de 1992
1084.
el Banco Mundial para el Desarrollo se haya
económicamente
no
independientes.
pronunciado
por
una
legislación
que
1991 el IMSS solo reconocía la existencia de
garantice el derecho al aborto en los países
12 17 000 pensionados por vejez. ¿Quién
del
pensiona al resto de ancianos mexicanos?
campañas no terminen en circunstancias tan
Tercer
extrañas
Mundo.
como
Ojalá
el
caso
que
citado
estas
de
la
indígenas,
en
La carencia e insuficiencia de la asistencia
esterilización
social para niños y ancianos que existe en
regiones del estado de Chiapas, a cargo de
nuestro país los obliga, sobre todo en las
grupos extranjeros que se presentan como
áreas
a
institutos lingüísticos, o como el caso de las
mendigar para poder sobrevivir. (Véanse
pruebas primarias sobre la validez y efectos
Figs. 4.34 a 4.37.)
secundarios
urbanas,
a
subemplearse
o
de
de
mujeres
los
anticonceptivos
estadounidenses, los cuales fueron probados
4.8.4
ALTERNATIVAS
ÍNDICE
DE
PARA
EL
primero en Puerto Rico.
CRECIMIENTO
Resolver el problema de la sobrepoblación
POBLACIONAL HUMANO
implica, en cierta medida, resolver también
Uno de los temas mas candentes de los
próximos
años
tendencias
que
disminución
de
será
el
análisis
permitan
la
fertilidad
de
lograr
entre
las
una
las
mujeres, sobre todo de los países del Tercer
Mundo, donde las pirámides poblacionales
son
parecidas
a
las
de
México;
la
capacitación de la mujer para intervenir
la
desigual
distribución
de
energéticos,
riqueza y tecnología entre los países pobres
y
las
grandes
potencias;
por
ello
el
planteamiento con el que concluye este
capítulo (con el cual la autora esta de
acuerdo, en principio) se vería sujeto a
presiones internacionales para lograr su
utópica aplicación.
activamente en la vida productiva fuera del
hogar traerá como consecuencia el deseo de
controlar el número de descendientes, lo
que además, mejorará la calidad de vida
Planteamiento de E. Isaacson, formulado en
1912 en el prólogo del libro Malthus (The
Malthusian Limit): "..
n
: la pregunta mas
373
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
importante de la raza humana corresponde
a la forma en que la sociedad humana
deberá limitar su número a cifras en las que
pueda hacer usos de los recursos naturales
del mundo..."
Es preciso considerar que el hombre no
debe agotar la capacidad de carga de la
biósfera,
pero
ojalá
que
los
recursos
naturales que se derivan de ella y la
explotación
equitativa
sustentable
entre
los
de
seres
éstos
sea
humanos,
procurando elevar en forma armónica la
calidad de vida de todos los habitantes del
planeta, sin distinción de nacionalidad, sexo,
edad o religión.
374
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
CUESTIONARIO
entre
las
homogénea,
4.1.
4.11.
4.5.
población?
y
densidad
de
4.12.
las
humedad
piramidales
luz
¿Cómo se diferencian las fases lag
estructura y composición química
y
del sustrato fuego
log
del
desarrollo
de
una
depredación
¿Cuántos
tipos
de
curvas
competencia
de
crecimiento conoce? Explíquelas.
mutualismo
Defina y explique ¿qué son las
simbiósis
tasas de natalidad y mortalidad?
amensalismo
¿Qué es una población hipotética y
comensalismo
4.13.
¿Qué
Diferencie e ilustre una sucesión
primaria y una secundaria.
significa
el
término
POBLACIONES HUMANAS
¿Qué diferencia existe entre las
k
y
r
de
las
poblaciones?
¿Cómo
se
expresa
la
Ley
de
4.14.
¿Qué es la Demografía?
4.15.
¿Qué son los censos de población?
4.16.
¿Qué es la velocidad de cambio
poblacional?
tolerancia y que relación tiene con
las
fluctuaciones
de
una
4.17.
Explique
Discuta que relaciones, para los
grupos
población?
con
ejemplos
humanos,
presentar
las
entre:
se
alimentación
población:
aislamiento,
nupcialidad y mortalidad
dispersión,
fecundidad y mortalidad
ilustren cuáles son las diferencias
y
edad y mortalidad.
colonización y alelopatía.
Mencione y haga esquemas que
pueden
mortalidad
siguientes interacciones en una
territorialidad,
4.10.
a
fecundidad o fertilidad estructuras
estrategias
4.9.
afectan
temperatura
esperanza media de vida?
4.8.
cómo
indices de natalidad, mortalidad y
de vida?
4.7.
Discuta
poblaciones los siguientes factores:
cómo se relaciona con las tablas
4.6.
¿Qué es un censo poblacional y
resistencia ambiental
población?
4.4.
y
cómo se expresa la densidad de
crecimiento capacidad de carga
4.3.
azar
potencial biótico
patrones
4.2.
al
amontonada.
Defina los siguientes conceptos
relativos a una población:
distribuciones
4.18.
Explique que interrelaciones se
presentan
entre
los
diversos
375
ECOLOGIA DE LAS POBLACIONES___________________________________
parámetros poblacionales que a
continuación se indican:
Densidad de la población
Número de muertes
Enfermedades
Migraciones
Número de organismos en edad
fecunda
Edad de los diversos integrantes
de una población
Abundancia de hombres o mujeres
4.19.
Discuta
detalladamente
los
siguientes conceptos y trate de
encontrar
la
relación
existente
entre ellos:
Tiempo
de
duplicación
de
la
población
Crecimiento y sobrepoblación
Desarrollo
de
concentraciones
grandes
urbanas
(megalópolis)
Tasas de mortalidad
Métodos anticonceptivos y pugnas
por un reparto mas equitativo de
energéticos, riquezas y
tecnología.
376
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
377
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
importantes sustancias representan sólo el
dínamo que impulsa el metabolismo pero no
constituyen materiales de construcción ni de
reserva. En otras palabras, a una planta en
crecimiento no le basta disponer de NADPH
+ y ATP en abundancia; no le basta
mantenerse viva.- Su programa genético
impone
una
gran
cantidad
de
otras
necesidades. Así que necesita glucosa para
producir
madera
o
sintetizar
almidón.
Necesita este azúcar para exportarlo a
raíses
u
otros
órganos
vitales
no
fotosintéticos, cuyas células deben usar una
vía metabólica especialmente diseñada para
proveerse
del
indispensable
ATP:
la
respiración celular.
Sin embargo, la glucosa no sólo sirve para
cubrir necesidades inmediatas en la propia
planta que la produce: Tarde o temprano
este azúcar queda a disposición, a través de
cadenas y tramas alimenticias, de una
célula fungal parásita, de una célula de
levadura, una bacteria, un leucocito o una
neurona. Pero cualquiera sea el tipo celular
al que acceda, la glucosa suele utilizarse
En el artículo anterior se señaló que el
casi
cloroplasto
atrapar
¿Cómo ha de estar equipada una célula para
energía fotónica, convertirla de inmediato
degradarla y al mismo tiempo atrapar su
en
casi
energía resultante? Este doble problema se
instántaneamente, en energía química la
resuelve mediante una consecuencia de
que es retenida, en forma de enlaces
reacciones de oxidorreducción (redox) e
covalentes, en la coenzima NADP y en el
inversión inicial de energía. Tal es la esencia
nucleótido ATP. Cabe preguntarse ¿Por qué
de la respiración, cuya "finalidad" última
el proceso de fotosíntesis no se detiene
consiste en sustraer energía de la glucosa u
aqui? La respuesta reside en que estas
otros materiales alimentarios y emplazarla
está
energía
diseñado
eléctrica
para
y,
invariablemente
como
combustible.
378
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
en el ATP, sustancia que constituye en el
algo similar a lo anterior, si bien con ciertas
metabolismo
energía
diferencias. Desde luego, los eventos no se
inmediata. El equipo con el que la célula
dan espontánea y súbitamente; ocurren "en
logra efectuar esa transferencia energética
frío",
consta,
que
descender la energía de activación de los
electrones
sustratos orgánicos. Además, las reacciones
por
garantizan
un
depositario
tanto,
un
de
flujo
(electrotransportadores),
de
sustancias
de
enzimas,
de
puesto
que
degradación
las
enzimas
ocurren
de
hacen
manera
coenzimas y membranas que aportan una
escalonada
infraestructura especial y delimitan sitios
pueden revertirse. El oxígeno, por lo demás,
con particulares condiciones de trabajo. En
puede faltar aunque, como se verá más
las células eucarióticas, tales sitios son las
adelante, esta condición de anaerobiósis
mitocondrias;
abate la eficiencia del sistema. Finalmente y
en
las
procarioticas,
las
membranas plasmáticas.
y,
en
ciertas
circunstancias,
acaso lo más significativo, el metabolismo
celular logra captar hasta el 40% de la
energía
ENERGIA LIBRE Y METABOLISMO
libre
en
forma
de
ATP,
¿Qué
estrategia ejecuta la célula para lograr tan
altos
rendimientos
de
conversión
energética? Es un mecanismo maestro de
C
remoción de electrones y deshidrogenación
ada uno de los enlaces químicos de
controlada con dos variantes principales:
la molécula de glucosa es energía
fermentación y respiración.
potencial. La combustión de esta
hexosa en presencia de aire constituye un
sistema que se puede sintetizar de la
manera siguiente:
DEGRADACION OXIDATIVA;
PERFIL GENERAL
Una parte de la energía de enlace de los
E
l
proceso
degradación
glucosa
es
que
conduce
bioquímica
muy
a
la
de
la
complejo,
pero
podemos perfilarlo de una manera sencilla
sustratos se ha transferido a la de los
antes de emprender su estudio. En la figura
productos. El remanente se disipa en forma
3-1 se ofrece un resumen de los eventos.
de calor. Ahora bien, desde el punto de
Una vez que el azúcar logra acceder a una
vista termodinámico, en la célula ocurre
célula por lo regular no fotosintética), es
379
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
fraccionado en el citoplasma mediante la
"desestabilizarla" o predisponerla a la acción
glucólisis en dos ácidos pirúvicos. En el
del equipo enzimático de la célula. Se trata,
curso de este evento anaerobio la célula
pues, de una activación (o fosforilación,
produce
dos
como han dado en llamarla algunos autores)
moleculas de ATP y cosecha cuatro. La
y se logra mediante la transferencia de
estructura
la
grupos fosfato del ATP. Un primer fosfato se
del
incorpora mediante la enzima hexocinasa, el
adenosintrifosfato se presenta en la figura
carbono 6 (fig. 3-3). El siguiente paso es
3-2.
por
una isomerización que transforma la glucosa
cualquiera de tres vías: si no hay oxígeno
en fructosa mediante la intervención de la
disponible, sirve como sustrato para la
enzima fosfoglucoisomerasa. La adición de
producción
otro
NADH
y
agua;
invierte
química
de
nicotinaminadenindinucleótido
El
ácido
de
pirúvico
alcohol
y
prosigue
etílico
(en
la
grupo
fosfato,
a
cargo
de
la
levadura) o bien se convierte en ácido
fosfofructocinasa convierte a este isómero
láctico
en
(por
la
célula
muscular
o
por
fructosa
1,6,
difosfato.
Streptococcus lactis, bacteria que agria la
subsecuentes
leche).
también por enzimas específicas.
Por
último,
si
el
oxígeno
está
reacciones
son
Todas
las
catalizadas
presente, el ácido piruvíco sigue la ruta de
la
respiración;
es
decir,
ingresa
a
la
mitocondria donde se oxida por completo
(vía ciclo de Krebs, transporte de electrones
y quimiómosis) hasta dióxido de carbono y
agua. Esta última vía es la eficiente en
términos de aprovechamiento energético,
pues ofrece un rendimiento de alrededor de
34 moléculas de ATP, a partir de ambas
moléculas de ácido piruvíco. Ahora veamos
con detalle el curso de estos eventos.
GLUCOLISIS
A
ctivación
glucosa
e
es
isomerización.
una
sustancia
La
muy
estable; sus enlaces interatómicos
representan una energía potencial de 2 260
kcal por mol. Así que los primeros pasos de
su
degradación
consisten
en
380
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
de la glucosa hasta ácido pirúvico significa
una
inversión
en
términos
de
costo
y
beneficio, favorable a la célula; la ganancia
neta es de dos moléculas de NADH + y dos
de ATP.
El
balance
puede
expresarse
en
los
siguientes términos:
La producción de ATP mediante glucólisis es
un proceso llamado fosforilación a nivel
sustrato, en razón de que el combustible
original
sufre
apenas
una
degradación
parcial al término de ésta vía anaeróbia del
metabolismo.
transfiriendo uno de sus fosfatos al ADP. El
El ácido pirúvico es aún para la célula una
compuesto
gran
resultante
es
el
fosfoglicérico,
al
que
isomerización
lo
convierte
fosfoenolpirúvico
transformaciones
PGA
una
inmediata
en
(PEP);
van
ácido
reserva
energética.
Pero
el
que
desempeñe o no su función de combustible
ácido
depende del oxígeno. Si éste no participa en
estas
el
acompañadas
de
proceso,
entonces
el
ácido
pirúvico
constituye para la célula
producción de agua. El siguiente paso marca
el
final
de
la
glucólisis:
mediante
la
influencia catalizadora de la piruvatocinasa,
el PEP transfiere su grupo fosfato a una
molécula
de
ADP.
El
resultado
es
la
producción de un ATP adicional y de ácido
pirúvico.
Balance de la glucdlisis. El fraccionamiento
381
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
rectángulo grande representa una célula; el
pequeño, una mitocondria.
Fraccionamiento.
Las
tres
reacciones
anteriores han preparado el camino a una
enzima
hidrolítica,
la
aldolasa,
que
extiende la glucosa exactamente en dos
mitades:
fosfatodihidroxiacetona
fosfatogliceraldehido
(PGAL),
y
compuesto
de tres carbonos, muy afines desde el
punto de vista químico, de manera que el
primero se convierte en el segundo.
Recuperación
de
energía.
Hasta
este
momento la célula sólo ha invertido energía
pero ha predispuesto el sustrato a su
proceso de oxidación y de síntesis de ATP.
En efecto, el destino inmediato de cada
PGAL es oxidarse mediante la donación al
NAD
de
dos
correspondientes
electrons
protones
(ions
y
H').
sus
Es
oportuno advertir aquí que la ruta seguida
por uno de los PGAL es idéntica a la
recorrida por el otro. Por ello, la descripción
de ambas sería una repetición innecesaria.
La oxidación deshidrogenación del PGAL y
su aceptación de un grupo fosfato adicional
Fig. 3-1. Esbozo general de la oxidación de
lo transforma en ácido 1,3-difosfoglicérico, o
la glucosa. El ácido pirúvico resultante de la
DPGA.
glucolisis
mediante
conllevan una significativa recuperación de
fermentación, en ácido láctico o en alcohol
energía de inmediata disponibilidad para la
etílico.
célula.
es
Estas
convertido,
transformaciones
son
Naturalmente
El
NAD
estos
reducido,
por
eventos
ejemplo,
impulsadas, por la energía del NADH. Si hay
constituye un reservorio de por lo menos 50
oxígeno, el ácido pirúvico prosigue la ruta
kcal por mol.
respiratoria en el curso de la cual se
convierte en ATP, agua, CO2 y calor. El
382
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
El DPGA es una molécula suficientemente
rendimiento se reduce a cuatro moléculas
energizada para inducir la producción de
trifosfatadas.
ATP,
un mero aceptor de hidrógeno y, por tanto,
sólo
un
compuesto
intermediario en
la
fermentación.
VIAS ANAEROBIAS
E
n
células
que
oxigenación,
reciben
el
suficiente
NADH
+
hace
contacto con las mitocondrias y cede
(si bien no directamente) sus hidrógenos y
electrones al oxigeno. Sin embargo, suele
ocurrir que el suministro de oxigeno sea
incompleto
o
circunstancias
alternativas;
falte
del
obligan
las
a
más
todo.
Estas
utilizar
comunes
vías
son
la
fermentación alcohólica y la fermentación
acidoláctica. En la primera, el NADH se
oxida al transferir su hidrógeno y electrón al
ácido pirúvico (fig. 3-4) que, luego de
perder un carbono en forma de COQ, se
convierte
en
alcohol
etílico.
Estas
transformaciones ocurren en las levaduras
cuando
se
tienen
confinadas
en
compartimientos cerrados o con muy escasa
ventilación. El alcohol y el CO2 se acumulan
en el interior de las células, pero al final
Fig. 3-3. Esquemas de la glucólisis. En
abandonan
presencia de 02, la energía de
ambas
Cuando la concentración en los recipientes
moléculas de NADH se utiliza para producir
de fermentación alcanza niveles de 12 a
hasta 6 moléculas de ATP, siempre y cuando
17%,
los
el
inhibición ejercida por el propio etanol.
flavinmononucleótido (FMN); si el NADH
Consecuentemente, vino, cerveza y otros
cede sus electrones a la coenzima-Q, el
productos de fermentación nunca
electrones
sean
captados
por
el
el
citoplasma
proceso
se
por
detiene
difusión.
debido
a
383
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
período
de
reposo
permite
al
hígado
procesar el ácido láctico y se restablecen las
condiciones normales. El ácido láctico puede
seguir, por tanto, un camino de retoma
hasta reconvertirse en ácido pirúvico, e
incluso en glucosa.
alcanzan contenidos alcohólicos superiores
a
dichas
cifras.
Por
supuesto
que
el
porcentaje de alcohol puede incrementarse
con
facilidad
mediante
destilación,
un
eficiente recurso que utiliza las marcadas
diferencias
en
las
temperaturas
de
ebullición del alcohol y del agua.
Fig.
3-5.
Reducción
del
ácido
pirúvico
Por otra parte, cuando la levadura tiene
mediante el NADH. El producto es el ácido
oxígeno
láctico.
a
su
disposición,
suspende
el
Este
sistema
tiene
lugar
en
proceso de fermentación puesto que posee
condiciones
el equipo enzimático para oxidar el ácido
musculares o en bacterias que agrian la
pirúvico. Recuerde el lector que este hongo
leche.
anaeróbias,
en
células
microscópico es un anaerobio facultativo.
La otra vía anaerobia tiene lugar en células
musculares
sometidas
a
trabajos
Este
fenómeno
reversible
parece
extenuantes. En estos casos las células
injustificado porque implica un desgaste
agotan
metabólico,
con
prontitud
sus
reservas
de
pero
circunstancias de emergencia, reconstituir
elaboración de ácido láctico (fig. 3-5) cuya
el NADH sin cuya participación se bloquea
acumulación explica el cansancio y dolor
la glucólisis.
Un
razonable
necesita,
se
por el NADH conduce inevitablemente a la
prolongados.
célula
si
considera
ejercicios
la
explicable
oxígeno, y la reducción del ácido pirúvico
musculares en personas que han realizado
que
es
bajo
La fermentación ácido láctica es también el
camino
seguido
por
muchas
bacterias,
384
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
como las que agrian la leche, para resolver
sus necesidades de energía metabólica.
En la actualidad, muchos biólogos aceptan
la hipótesis de que las primeras formas
vivas
tuvieron
que
disponer
de
la
fermentación como única alternativa para
potenciar sus actividades metabólicas. A
medida
que
alcanzaban
esas
formas
niveles
primitivas
más
altos
de
organización, optarían por otras fórmulas
más complicadas para procurarse energía.
RESPIRACION
E
l
vocablo
respiración
tiene
dos
connotaciones. Una se identifica con
el concepto popular de inhalación y
exhalación de aire a través de las vías
respiratorias;
la
otra
es
la
que
estudiaremos en seguida, y se refiere a la
utilización del oxígeno como aceptor final
de
iones
de
procedentes
hidrógeno
del
y
electrones
metabolismo
oxidativo
celular.
Fig.
La respiración (o respiración celular, como
suele designarse en muchos textos) ocurre
en las mitocondrias de cada una de las
3-6.
Microfotografía
electrónica
de
mitocondrias del epitelio traqueal de rata.
Están indicadas las membranas celulares
(flechas).
células de un organismo (fig. 3-6). Este
evento
se
lleva
concatenadas:
el
a
cabo
ciclo
de
en
dos
Krebs
fases
CICLO DE KREBS
y
E
el
transporte de electrones; en el curso de
éste último tiene lugar la mayor parte de la
síntesis del ATP con la participación de las
l ciclo de Krebs, llamado así en
honor
de
su
descubridor,
Hans
Krebs, capacita a la célula para
enzimas de la membrana interna de la
oxidar no sólo el ácido pirúvico resultante de
mitocondria.
la glucolisis, sino también muchos otros
productos
del
metabolismo
lipídico
y
385
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
proteico. En cualquier caso, el carbono
lo que confiere al ciclo de Krebs los otros
orgánico es oxidado hasta convertirse en
dos nombres alternativos: ciclo de ácido
COs.
cítrico y ciclo del ácido tricarboxilico.
El paso preparatorio del ciclo se inicia con la
En el ciclo se eliminan por descarboxilación
remoción de un grupo carboxilo del ácido
los carbonos remanentes en el acetilo, a
pirúvico
cuyas expensas se producen dos moléculas
de
CO2
Asimismo,
retira
sucesivamente
cuatro pares de hidrógenos, tres de los
cuales son captados por el NAD y uno por el
FAD o flavinadenindinucleotido. Por último,
sintetiza a nivel sustrato una molécula de
ATP. Como es natural, todos estos cambios
químicos son catalizados por enzimas de
mitocondrias y no participa el oxígeno de
manera directa. Así pues, un
sistema
cíclico
incluye
los
balance de
siguientes
componentes y cifras:
Fig. 3-7. Conversión del ácido pirúvico en
acetil-CoA.
(fig. 3-7), lo cual conduce a la formación
inmediata tanto de una molécula de CO2
como a la reducción del NAD. La energía
liberada de esta reacción se utiliza para
Si se considera que por cada NAD que se
enlazar el grupo acetilo residual con una
reduce hay una producción de 3 ATP y que
sustancia
Esto
en cada FAD hay energía suficiente para
produce acetil CoA (el guión ondulado
producir 2 ATP, un sencillo cálculo indicará
connota un enlace de alta energía). Esta
que el ciclo de Krebs contribuye con 24 ATP,
energía facilita la transferencia del grupo
del total de 38, elaborados a base de la
acetilo
que
oxidación completa de la glucosa. Como
produce ácido cítrico y liberación de la
puede verse en la figura 3-9, de las 24
coenzima hacia la solución acuosa de la
moléculas
cámara interna de la mitocondria (fig. 3-8).
directamente por fosforilación en sustrato;
El ácido cítrico es el compuesto con que se
es decir, por los mismos compuestos que
inicia el ciclo propiamente dicho. Adviértase
intervienen
al
llamada
ácido
coenzima
oxaloacético,
A.
lo
de
ATP
dos
son
producidas
que tal compuesto y sus tres carboxilos es
386
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
fosfatados al ADP, con lo cual se produce
una molécula de ATP a nivel sustrato. El
resto del ATP se sintetiza por quimiosmosis
mediante la energía del Fig. 3-9. Ciclo de
Krebs
o
del
ácido
guanosintrifosfato
tricarboxilico.
(GTP)
El
cede
eventualmente uno de sus grupos NADH y
el FADH, en la membrana interna de la
mitocondria.
en el ciclo. Las restantes proceden de la
fosforilación oxidativa. ¿En qué consiste y
donde ocurre este proceso?
TRANSPORTE DE ELECTRONES
S
i
los
electrones
y
protones
del
NADH+ fueran cedidos directamente
al oxígeno, el resultado sería agua y
dispendio inútil de energía:
NADH2 + 2e- + 1/2 02 --' H2O + 52 kcal
Si, en cambio, entre el NADH y el 02 se
interponen sustancias capaces de oxidarse y
reducirse alternativamente, se establecerá
una especie de cascada de electrones cuya
energía puede utilizarse para transferir un
fosfato inorgánico (Pi) a una molécula de
ADP. Tal es lo que sucede tres veces
sucesivas
a
lo
largo
de
ese
flujo
intermitente de electrones, con lo cual se
aprovecha
parte
de
las
52
kcal
387
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
(equivalentes
a
1
140
milivoltios
de
excepcionalmente
altos.
Cuando
su
potencial redox) que contiene un mol de
oxigenación
NADH. La fijación de un fosfato contribuye
fosforilativo no satisface las altas demandas
con un insumo de 7.3 kcal, de manera que
de ATP del metabolismo. Si tal condición
en la caída de cada par de electrones se
deficitaria se prolonga, pueden morir las
aprovecha poco más del 40% de la energía
células mas afectadas. Por desgracia el ATP
del NADH. El resto se disipa como calor
no
inaprovechable. Este patrón de generación
ninguna célula puede recibir los excedentes
de ATP recibe el nombre de fosforilacóon
de las demás.
oxidativa.
El
esquema
propuesto
es
un
es
inadecuada,
producto
"de
el
proceso
exportación";
para
plasmar la idea del transporte de electrones
Por
que la promueve, se consigna en la figura
bloquearse por otros factores que no son
3-10. Se trata de una cadena de enzimas,
la carencia de oxígeno. Tal es el caso de
coenzimas y citocromos (fig. 3-11) en la
los cianuros, cuya toxicidad radica en su
que cada componente representa un nivel
capacidad inhibitoria de los citocromos.
oxidorreductor.
otra
Otros
parte,
bloqueos
la
fosforilación
tienen
su
suele
causa
en
de
deficiencias vitamínicas. Una dieta pobre
oxidaciones son captados, como se sabe,
en niacina, por ejemplo, se traduce en
por
una
bajos niveles de NAD y, por tanto, en
flavoproteína, excepto los que ban sido
tasas lentas de sustracción y transferencia
liberados
en
la
de electrones. La consecuencia lógica de
succínico
en
ácido
Todos
los
el
electrones
NAD,
y
resultantes
cedidos
luego
conversión
a
del
fumárico,
ácido
que
se
incorporan al FAD. En este caso, pues, el
número de moléculas de ATP, por cada par
de electrones transportados, disminuye a
dos, puesto que estas partículas ingresan a
ello es la conocida sensación de debilidad
general.
FOSFORILACION
POR
QUIMIOSMOSIS
la "cascada" en un nivel inferior; es decir,
recorren un trecho más corto de la cadena
transportadora.
En los organismos aeróbios la fosforilación
oxidativa corre riesgo de funcionar mal o
interrumpirse
del
todo
a
causa
de
un
suministro deficiente de oxígeno. Esto es
particularmente cierto en el caso del tejido
cerebral
y
requerimientos
del
de
miocardio,
oxígeno
cuyos
son
S
i
los
electrones
han
de
ser
transferidos desde el NAD y el FAD
hasta
sistema
obligado
de
02
a
manera
postas
o
de
el
pensar
que
las
de
un
relevos,
es
sustancias
electrotransportadoras no debieran estar
suspendidas al azar en la solución de la
matríz de la mitocondria, sino emplazadas
388
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
ordenadamente en un sitio que ofrezca
mínima estabilidad estructural y, al mismo
tiempo, ciertas cualidades dinámicas. La
membrana interna de la mitocondria es la
única entidad que refine ambos requisitos.
A diferencia de la matríz mitocondrial, que
contiene
casi
propulsoras
todas
del
ciclo
las
enzimas
de
Krebs,
la
membrana interna posee sólo una de ellas,
la succinodeshidrogenasa, pero contiene
en
cambio
todas
las
sustancias
electrotransportadoras. Dada la separación
física existente entre el ciclo de Krebs y la
cadena
transportadora
de
electrones,
como es posible que se lleve a cabo la
elaboración del ATP? Durante muchos años
los investigadores
responder
a
intentaron
esta
pregunta,
sin
éxito
hasta
a
principios del decenio de 1960, cuando
Peter
Mitchell,
bioquímico
británico,
propuso una hipótesis explicativa que hoy
se llama teoría quimiosmótica, dado el
buen número de pruebas experimentales
que la apoyan.
En esta teoría se propone que, mientras los
electrones del NADH son transportados a lo
largo de la membrana interna, los protones
correspondientes
bombeados
a
(iones
través
de
H+)
esta
son
misma
membrana y concentrados en la cámara
externa o compartimiento 0 (fig. 3-12).
Fig.
3-10.
Cadena
transportadora
de
electrones a lo largo de la cual se sintetiza
ATP. Los hidrogeniones y electrones son
captados al final del gradiente energético
por el oxígeno, y se produce agua.
389
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
Esta travesía es facilitada por un mecanismo
especial,
puesto
que
la
membrana
es
impermeable a los protones. La progresiva
acumulación de estos en el compartimiento
intermembranal
electroquímico
establece
entre
un
gradiente
ambos
compartimientos. Se origina asimismo una
diferencia de carga eléctrica; ésta es de
signo negativo en la cara interna de la
membrana y de signo positivo en la externa.
Naturalmente, el gradiente electroquímico
produce una energía potencial que impulsa
el regreso de los protones a la matríz. Sin
embargo,
Fig. 3-11. Moléculas de citocromo C, uno de
los
eslabones
electrotransportadora.
de
la
Los
cadena
electrones
se
afianzan a átomos de fierro.
el
camino
de
regreso
esta
bloqueado,
excepto por la existencia de "pasadizos" de
390
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
ingreso. Distribuídos de trecho en trecho, en
glucólisis, se necesita una inversión inicial
la
de dos moléculas del mismo compuesto
membrana
hay
cúmulos
de
adenosintrifosatasa (ATPasa) .que, en forma
trifosfatado.
de esferas pediceladas, sobresalen en la
cara interna la ATPasa no sólo franquea el
La energía de los enlaces fosfato de las 38
paso a los protones, sino que actúa como
moléculas asciende a 277 kcal (38 X 7.3),
"factor de acoplamiento": mientras el protón
cifra que representa alrededor del 40% del
traspone, la membrana cede parte de su
total de energía libre de un ml. de glucosa;
energía, con la cual esta enzima dirige el
es decir, 686 kcal.
enlace de un grupo fosfato (Pi) al ADP. El
proceso
incluye,
como
ya
sabemos,
la
producción de agua (fig. 3.13).
Es importante aclarar que la cifra de 38 ATP
se refiere al rendimiento máximo alcanzado
por las células en condiciones óptimas de
trabajo. La eficiencia en realidad suele ser
inferior a la entidad calculada.
En el cuadro 3-1 se presenta un resumen
del rendimiento global de la respiración.
CONFLUENCIA
DE
VIAS
METABOLICAS
L
a vía respiratoria no está diseñada
para oxidar exclusivamente glucosa
ya
que
sirve
a
la
célula
para
degradar muchos otros alimentos. Cuando
las reservas de carbohidratos se agotan por
BALANCE ENERGETICO
completo (durante la inanición prolongada)
el organismo hidroliza lípidos y proteínas,
L
a oxidación secuenciada de la glucosa
permite
a
la
célula
producir
en ese orden.
40
moléculas de ATP. Sin embargo, el
rendimiento neto es de 38, pues en la
obtención de las primeras cuatro, durante la
391
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
Fig. 3-13. Confluencia de vís metabólicas.
La ruta de la oxidación de la glucosa se
conecta, a distintos niveles, con las rutas
metabólicas de aminoácidos, ácidos grasos
y glicerol.
392
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
De esta manera se ponen a disposición
contracción muscular, base de cualquier
ácidos
son
movimiento,
vía
instantáneo
grasos
movilizados
que
e
de
inmediato
incorporados
a
la
desde
un
hasta
una
parpadeo
prolongada
respiratoria al nivel de la acetil-CoA; el
caminata, la vibración de cuerdas vocales y
glicerol hace conexión un poco más arriba
emisión de sonidos articulados, son todas
con el ácido pirúvico.
actividades
originadas
en
impulsos
energéticos de los que se encarga el ATP.
Los aminoácidos son también un sustrato
energético y, previa conversión a ácido
Anabolismo.
Un
pirúvico o grupos acetilo, terminan por
"reparación"
permanente.
oxidarse hasta convertirse en dióxido de
rojos sanguíneos se destruyen por millones
carbono y agua.
a cada segundo; el pelo se desprende; las
cuerpo
vivo
está
Los
en
glóbulos
células epidérmicas mueren y se desechan
En consecuencia, las dietas a base de carne
continuamente;
y
aves
proteínas enzimáticas y hormonales que no
no
sólo
se recuperan; los linfocitos patrullan y
construcción",
sino
producen anticuerpos sin interrupción; el
sustratos combustibles que se procesan y
DNA se duplica a cada instante. Todos
coadyuvan a la fosforilación.
estos
pescado
(caso
marinas,
etc)
"materiales
de
carnívoros,
suministran
para
E
energía inmediata que no suele
conformidad
con
metabolismo.
Su
continúa.
Su
sino
las
producirse
necesidades
elaboración
uso
de
es,
inmediato
del
pues,
puede
destinarse a potenciar la fase inicial de la
glucólisis. Sin embargo, el ATP se canaliza
hacia
la
propulsión
actividades,
de
muchas
otras
de
ellas
algunas
imperceptibles.
Movimiento.
debe
El
controlada
a
la
de
elaboran
biológicos
de
inmediata,
implican
reemplazo
lo
que
y
significa
inversión de energía de ATP.
Digestión.
El
proceso
digestivo
es
de
naturaleza mecánica y química. Masticación,
peristaltismo,
producción
contracción
y
secreción
de
esfinteres,
enzimática
y
absorción contragradiente de glucosa, son
eventos que requieren altos ingresos de
ATP.
Otras actividades. El impulso nervioso, de
índole electroquímica; la bioluminiscencia
desplazamiento
de
espermatozoides, paramecios o bacterias
se
glándulas
anabólico
restitución
l ATP aporta, según quedó dicho,
almacenarse
fenómenos
trabajo
ALIZACION DE LA ENERGIA
las
ondulación
flagelos
y
rítmica
y
cilios;
la
en bacterias, hongos, corales, almejas,
caracoles, esponjas, insectos (luciernagas)
e
incluso
peces;
la
bioelectricidad
o
generación celular de descargas eléctricas,
como en anguilas y otros peces, son todas
393
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
actividades en que la participación del ATP
es indispensable.'
Así, pues, en un cuerpo vivo las cosas no
suceden
por
inercia
o
pasivamente,
tampoco merced a una misteriosa "fuerza
vital". Las actividades biológicas suceden
como consecuencia de un flujo continuo
de
electrones
en
el
seno
de
las
membranas especializadas del interior de
las células vivas.
LECTURAS RECOMENDADAS
G
iese, A.C. 1975. Fisiología celular y
general.
Interamericana. México D.F.
Green, D. 1965. La mitocondria. En la célula
viva,
Blume, Madrid.
Hinkle, P.C. y R.E. McCarty.
1979. How Cells Make ATP. Sc.
Am. (marzo).
Kimball, J. 1982. Biologia celular.
Fondo Educativo Interamericano, México
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Metzler,
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Bioquímica.
Omega, Barcelona. Racket, E. 1965. La
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viva. Blume, Madrid.
394
ENERGETICA CELULAR, RESPIRACION______________________________
Profesor
BIOLOGIA
"C"
Tiempo
Completo
División de Ciencias Biológicas y de la Salud
Universidad
CLAUDE A. VILLEE
P
Titular
rofesor
Andelot
Biológica,
Autónoma
Metropolitana,
Unidad Xochimilco
de
Harvard
Química
McGRAW-HILL
University
Medical School
MEXICO • BUENOS AIRES • CARACAS •
GUATEMALA • LISBOA • MADRID • NUEVA
YORK
Traductor
DR.
ROBERTO
ESPINOZA
de
Medicina
BOGOTA
•
SAN
JUAN
•
SANTIAGO
•
SANTAFE
SAO
DE
PAULO
MILAN • MONTREAL • NUEVA DELHI PARIS
Jefe del Departamento de Farmacología de
Escuela
•
AUCKLAND • HAMBURGO • LONDRES •
ZARZA
Químico Farmacéutico
la
PANAMA
del
Politécnico Nacional
Instituto
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APAJIAN
AZNAVURIAN
Doctor
en
Ciencias, UNAM
395
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
PRINCIPIOS DE ECOLOGÍA
E
n el capítulo 6 se expusieron ya los
35-1
principios
Y LÍMITES
fundamentales
de
ecología al estudiar las relaciones
entre los seres vivos y sus ambientes físico
y biótico; ahora, conocidos mas detalles de
la
estructura
y
función
de
plantas
y
P
CONCEPTOS DE EXTENSIÓN
robablemente no haya vegetal ni
animal que se encuentre en todos los
puntos de la Tierra. Algunas partes
animales, así como de su origen evolutivo,
son en excesos calientes, frías, húmedos,
vamos a considerar de nuevo los problemas
secos o con otros inconvenientes para que
ecológicos con más detenimiento.
un ser vivo pueda prosperar. El medio acaso
no mate directamente al ser, peso impedirá
En
los
hemos
probablemente su reproducción o destruir el
estudiado las reacciones que presiden el
huevo, el embrión o cualquier fase del ciclo
flujo de materiales y energía a través de las
vital.
células
capítulos
de
vegetales
precedentes
y
animales
y
de
organismos aislados. Vamos a considerar
Muchas especies ni siquiera se hallan en
ahora el concepto según el cual el flujo de
todas las regiones del mundo donde podrían
materiales
sobrevivir, pues la presencia de barreras se
y
energía
en
todos
los
organismos vivos en un área dada, que
interpone
abarque
permite trazar
un
ecosistema
específico,
está
a
su
dispersión,
lo
que
nos
los reinos biogeográficos
regulado por sistemas de control análogos a
(página 756) caracterizados por conjuntos
los que actúan en las células y tejidos de un
especiales de fauna y flora.
sólo organismo.
Los biólogos de principios del siglo pasado
se dieron cuenta de que cada especie
requiere
materias
precisas
para
su
crecimiento y reproducción, así que puede
396
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
quedar restringido su desarrollo si el medio
dentro de los cuales una especie puede
no proporciona una cantidad mínima de
existir, y este concepto, conocido por "ley
estos materiales necesarios. Liebig formuló
de tolerancia", de Shelford, ha sido útil para
en 1840 la que hoy denominamos "ley del
comprender
mínimo", según la cual la intensidad del
organismos.
la
distribución
de
los
crecimiento de todo organismo depende de
la presencia, en cantidades mínimas, de los
Se ha revelado que ciertas fases del ciclo
elementos nutritivos esenciales. Liebig, que
vital son críticas para la limitación de los
estudio
al
organismos, cosa que ya se conoce en el
crecimiento de las plantas, halló que el
sentido de que las semillas y larvas son
rendimiento de estas era a menudo limitado
más
no por un nutriente requerido en grandes
vegetales adultos. Por ejemplo, aunque el
cantidades,
de
cangrejo azul adulto puede sobrevivir en
carbono, sino por algo sólo necesario en
aguas de poca satinidad, lo que le permite
cantidades
los
factores
como
que
agua
afectan
o
bióxido
vulnerables
que
los
animales
y
boro
o
remontar los ríos, sus formas larvarias no
sólo
es
tienen esa facultad, de modo que la especie
estrictamente aplicable en condiciones de
no se adapta definitivamente a la vida
estado constante, cuando el ingreso de
fluvial.
vestigiales,
manganeso.
La
ley
como
de
Liebig
energía y materiales es igual al egreso.
Además puede haber interacciones entre
factores, de tal modo que una concentración
muy elevada de un nutriente puede alterar
el índice de utilización de otro (velocidad
limitante) y, por tanto, alterar la cantidad
mínima efectiva requerida. Por ejemplo,
ciertas
plantas
necesitan
menos
tinte
cuando crecen a la sombra que cuando
crecen a la luz solar.
Algunos organismos tienen muy escasos
límites
de
tolerancia
ambientales,
a
mientras
los
factores
otros
pueden
sobrevivir en límites mucho más amplios. A
veces,
los
límites
de
tolerancia
de
un
organismo son muy restringidos para un
factor
y
muy
amplios
para
otro.
Los
expertos en ecología emplean los prefijos
euri
y
esteiso
para
referirse
a
los
organismos que respectivamente ofrecen
En 1913, V. E. Shelford observó que la
tolerancias amplias o restringidas a un
profusión de ciertos factores podía ser tan
factor especial. El ser estenotermo es el que
limitante como la escasez de los mismos, y
tolera tónicamente ligeras variaciones de
que la distribución de cada especie es
temperatura.
determinada por sus límites de tolerancia a
las variaciones en cada uno de los factores
ambientales.
extensamente
Se
los
han
límites
estudiado
de
tolerancia
La
mosca
doméstica
es
un
animal
euritermo, pues soporta temperaturas que
fluctúan desde 5 a 45 °C. Es notable la
adaptación
al
frío
del
pez
antártico
397
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
Trematomus
bernacchi.
Es
extraordinariamente
estenotérmico
y
tolerará
sólo
y
temperaturas
entre-2°C
mecanismos y respuestas para protegerse
contra un exceso (o una falta) de luz.
+2°C. A 1.9°C este pez esta inmóvil debido
La cantidad de luz diaria, conocida como
a postración por el calor.
fotoperíodo, tiene gran influencia sobre el
tiempo de florecimiento de las plantas de
Precisamente la temperatura es importante
migración de los pájaros, del desovar de los
factor de limitación, como se demuestra por
peces, y cambios estacionales de color de
la escasa densidad de población en las
algunos pájaros y mamíferos. Los efectos
zonas desérticas y árticas. La mayor parte
del
de animales que viven en el desierto se han
parecen
ajustado a los rigores del medio viviendo en
neurohormonal en el cual intervienen el
madrigueras
hipotálamo, la hipófisis, y la glándula pineal.
en
las
que
permanecen
fotoperíodo
El
noche
fotoperíodo
busca
de
alimento.
Muchos
los
vertebrados
de
algún
mecanismo
depender
durante el día y que abandonan por la
en
sobre
conocimiento
ha
de
los
fenómenos
demostrado
tener
de
gran
animales se defienden del intenso frío del
importancia económica. Los criadores de
invierno polar, en vez de emigrar hacia el
pollos
sur, labrándose galerías en la nieve. Las
iluminación artificial en el criadero, con lo
observaciones en Alaska han demostrado
cual aumenta el fotoperíodo, se estimulan
que, cuando la temperatura ambiente es de
las gallinas para que pongan más huevos.
han
comprobado
que
utilizando
55°C bajo cero, a 60 cm debajo de la nieve,
es decir, a nivel del suelo es de 7°C bajo
Agua. El agua es una necesidad fisiológica
cero.
del
ser
vivo,
pero
es
factor
limitante
primario para los organismos terrestres. La
En
diversas
ocasiones
se
han
llevado
cantidad de precipitación, su distribución
faisanes de cuello anillado al sur de Estados
por estaciones, la humedad atmosférica y el
Unidos y los adultos han sobrevivido, pero
agua telúrica son algunos de los factores
los huevos en desarrollo perecen por influjo
limitantes de la distribución de plantas y
de las altas temperaturas diurnas.
animales. Algunos lagos y corrientes de
agua, en particular en la parte occidental y
Luz. La cantidad de luz es factor importante
sudoccidental
para establecer la distribución y la conducta
periódicamente se vuelven secos o casi
de
secos,
plantas
evidentemente,
y
animales.
es
la
fuente
La
última
luz,
de
y
acuáticos
de
los
Estados
peces
mueren.
y
otros
Durante
Unidos,
animales
períodos
de
energía para la vida en el planeta, pero la
agua baja, la temperatura del agua puede
exposición prolongada de las células a luz
subir tanto que mata las formas acuáticas.
de gran intensidad puede causar la muerte.
Muchos de los protozoarios sobreviven a la
Plantas
desecación
y
animales
han
desarrollado
de
las
lagunas
donde
398
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
normalmente
quistes
otro de los factores limitantes que influyen
protectores de pared gruesa. Como ya
en la distribución y crecimiento de las
señalamos,
poblaciones.
adaptado
haciendo
viven,
formando
algunos
a
las
pozos
animales
condiciones
desérticas,
de
estudiar,
pues
depende a su vez de muchos factores y
de
donde la temperatura es más baja y la
estudios
detallados,
humedad mayor que en la superficie. Las
importancia cuando el hombre incide directa
mediciones efectuadas han demostrado que
y
en las madrigueras '' de una rata llamada
poblaciones en sitios donde antes no habían
canguro situada a 60 cm de profundidad
llegado estas. La introducción de gatos
puede
16°C,
domésticos ha desencadenado en pocos
cuando la registrada en la superficie es de
años el establecimiento de razas salvajes
38°C. Las plantas de los desiertos deben
que medran y amenazan a otras especies
permanecer en la superficie, por lo que
autóctonas de amplias regiones australiana
crean estructuras que impiden la pérdida de
y de otras latitudes. La introducción de
agua
conejos es otro de los casos bien conocidos
y
las
bajo
Difícil
requiere
de
viviendo
han
tierra,
gozar
y
se
temperatura
facultan
de
para
resistir
prolongados
deliberadamente
períodos
adquiere
de
singular
introduciendo
nuevas
temperaturas elevadas.
en este mismo sentido.
Un exceso de agua es mortal para ciertos
El que una especie no se encuentre en
animales. Las lombrices de tierra pueden
determinado sitio puede deberse a que aún
ser expulsadas de sus madrigueras por
no ha llegado ahí, pero no necesariamente a
grandes precipitaciones pluviales. El oxígeno
que no puede vivir ahí; son pocas las
es escasamente soluble en el agua, y la
especies que no pueden vivir excepto en
lombriz
reducidas localidades.
de
tierra
no
puede
obtener
suficiente oxígeno cuando esta sumergida.
Los conocimientos de la tolerancia al agua
Los
podrán utilizarse para
combatir algunas
complejas estrategias de dispersión, ya sea
plagas de insectos. Por ejemplo, las orugas
por sus propios medios, o transportados por
que atacan las cosechas por los estados del
otros
Pacífico de la Unión Americana son sensibles
principalmente sus semillas y esporas, y sus
a humedad en las fases de larva y pupa;
vectores son el viento, el agua y los
pueden destruirse mediante la inundación
animales.
de los campos de regadío, lo mismo que con
la siembra de alfalfa o trigo, vegetales que
secan los terrenos por debajo del límite de
tolerancia del parásito en estado de larva.
La capacidad de transporte o dispersión es
El
animales
desarrollan
organismos.
significado
Las
variadas
plantas
evolutivo
que
y
utilizan
tiene
la
dispersión es importante, aunque la mayoría
de
los
organismos
eliminados,
algunos
que
emigran
cuantos
son
pueden
desarrollarse con gran éxito y colonizar una
399
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
nueva área. Como sabemos, este es uno de
tipo de factores limitantes que condicionan
los factores que repercute directamente en
el
los procesos de especiación.
poblaciones. La distribución local de plantas
establecimiento
depende
y
desarrollo
directamente
del
de
las
tipo
de
La conducta que muestra un organismo es
organismos del que se alimentan (plantas u
otro
otros
de
los
sutilmente
factores
afecta
limitantes
animales),
la
presencia
de
devoran,
las
distribución
y
población.
La
enfermedades que otros organismos les
selección que los organismos hacen del
ocasionan, y la competencia que entablan
hábitat donde "deciden" vivir, impide en
por el alimento y por el espacio con otros
ocasiones que se dispersen profusamente
organismos.
establecimiento
en
una
la
que
de
una
determinada
área.
Este
depredadores
que
los
factor
limitante condiciona que los organismos
Es
dejen mayor descendencia en ciertas áreas
organismos secretan al ambiente sustancias
con respecto a otras.
toxinas que inhiben o limitan el crecimiento
conocido
el
hecho
de
que
muchos
de otras poblaciones, tal es el caso de la
La forma en que los organismos "escogen"
penicilina que secretan ciertos mohos y que
su hábitat es poco conocida, sin embargo,
inhibe
su
La
producción de toxinas de vegetales como el
especie Anopheles gambiae que porta el
pirul y el nogal negro que inhiben el
parásito que produce el paludismo en Africa,
desarrollo
"prefiere" los estanques soleados a las
alrededor.
importancia
no
es
despreciable.
el
desarrollo
de
bacteriano
cualquier
o
planta
la
a
su
zonas sombreadas por la vegetación, este
hecho ha permitido que algunos programas
La competencia entre especies es un factor
de control de la enfermedad se basen en el
que
sombreado de estanques por medio del
evolución
cultivo de plantas frondosas en la zona.
establece cualquier tipo de competencia
Algunas
ayes,
(Oenanthe
como
la
oenanthe),
influye
significativamente
de
las
especies.
en
la
Cuando
se
colalba
gris
entre dos o más especies, las menos fuertes
prefieren
las
tienden a disminuir la zona de competencia
madrigueras de liebres abandonadas para
restringiéndose
establecer sus nidos mientras que ciertas
cambiar ciertos hábitos que son los que
especies
salitrosas,
de
gaviota
rodeadas
de
a
áreas
menores
o
a
prefieren
islas
agudizan la interacción (cambio de dieta,
aguas
poco
cambio de preferencia de hábitat, etc.)
profundas para la pesca y donde existan
muchos otros organismos de la misma
Otros
factores
especie.
atmosféricos
ambientales.
no
suelen
Los
ser
gases
factores
limitantes para los seres terrestres, excepto
Las relaciones entre las especies son otro
los
que
viven
muy
por
debajo
de
la
400
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
superficie del suelo, en las cimas de las
agua, guarda relación fisicoquímica con la
montañas o dentro de los cuerpos de otros
concentración de bióxido de carbono, y
animales,
también puede ser un factor limitante de
pero
en
el
medio
líquido
la
cantidad de oxigeno disuelto, muy variable,
puede
ser
factor
limitante
para
importancia en ambientes acuáticos
ciertos
Las corrientes son factores limitantes de
seres.
ciertos vegetales y animales acuáticos; es
La
tensión
estancados
de
o
oxígeno
en
contaminadas
por
en
corrientes
aguas
de
embalses
de observación común la diferencia en
fluviales
fauna y flora de un agua estancada o de
albanal
y
una corriente.
desechos industriales puede ser tan bajo
que llegue a ser incompatible con muchas
El tipo de suelo, la cantidad de capa
formas de vida. Algunos parásitos se han
superior del suelo, su pH, porosidad,
adaptado a la baja tensión de oxígeno
pendiente, propiedades de retención de
dentro del intestino del huesped, creando
agua, etc., son factores limitantes para
vías metabólicas por las cuales puede
muchas plantas. La capacidad de muchos
liberarse energía biológicamente útil de los
animales para sobrevivir en una región
alimentos sin la utilización de oxígeno libre.
dada depende de la presencia de ciertas
plantas
Los
elementos
proporcionar
albergue,
necesarios
protección y alimento. Hierbas, arbustos y
para la vida de muchas especies están a
árboles proporcionan albergue a ciertas
veces en tan precaria cantidad que impiden
clases de animales terrestres, y las algas
el crecimiento o reproducción; las carencias
marinas y plantas acuáticas de agua dulce
relativas
producen
desempeñan un papel similar para los
graves desórdenes en las plantas y animales
animales acuáticos. Aún el fuego puede
que se nutren de ellas, hasta el punto de
ser un factor de importancia ecológica.
que hay vastas extensiones australianas que
Los hermosos bosques de pinos de hoja
no pueden servir para mantener a los
larga de los estados sudorientales de la
rebaños. Otros oligoelementos que pueden
Unión Americana se deben a su superior
ser factores limitantes son manganeso, cinc,
resistencia
hierro, azufre, selenio y boro.
pequeños
de
infinitesimales
para
cobalto
y
cobre
al
fuego.
En
incendios
ausencia
de
terrestres
ocasionales, estos pinos son subtituídos
La cantidad de bióxido de carbono del aire
gradualmente por pequeños árboles de
es muy constante, pero el disuelto en el
madera dura, mucho menos valiosos por
agua varía mucho. Un exceso de bióxido
su madera, pero que mueren mucho más
de carbono puede ser factor limitante
rápidamente por el fuego.
para peces y larvas de insectos. La
concentración de hidrogeniones, el pH del
En
resumen,
que
un
animal
pueda
401
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
establecerse o no en una región dada es
el resultado de una compleja interacción
de factores físicos como temperatura, luz,
agua, vientos y sales, y factores bióticos
como las plantas y otros animales de la
región que pueden servir como alimento,
competir por el alimento o por el espacio,
o actuar como depredadores o parásitos.
35-2
ADAPTACIONES
ESTRUCTURALES
E
Las partes bucales de algunos insectos
n el curso de la evolución, los
están adaptadas para aspirar el néctar de
organismos
ciertas especies de plantas; en otros, la
han
sucesivas
experimentado
adaptaciones
y
adaptación
es
para
chupar
sangre
por
readaptaciones estructurales cuando el
picadura o para mascar vegetales. Los picos
medio
de varias clases de aves (fig. 35-1) y los
ambiente
cambio
o
cuando
emigraron a un nuevo medio ambiente.
dientes
Como resultado de las readaptaciones
adquirir
sucesivas muchos organismos actuales
peculiares de alimento.
poseen
estructuras
o
mecanismos
fisiológicos inútiles e incluso nocivos, que
en
un
tiempo
le
brindaron
ventajas
manifiestas cuando el organismo estaba
adaptado a un medio diferente.
En
de
algunos
gran
muchos
mamíferos
adaptación
animales,
pueden
para
la
tipos
adaptación
especializada a cierto género de vida es
simplemente
la
última
fase
de
una
cambiante sucesión de adaptaciones. Por
ejemplo Canto el hombre como el babuino,
Las adaptaciones de diversas partes de la
cuyos
boca de algunos animales a los alimentos
arboricolas, regresaron a la superficie del
que
terreno, de modo que se readaptaron a su
ingieren
figuran
entre
sorprendentes que puedan citarse.
las
más
inmediatos
antecesores
eran
marcha.
La readaptación puede ser un proceso muy
complejo. Los actuales canguros trepadores
de
Australia
son
descendientes
de
marsupiales de vida exclusivamente en el
suelo; de estos derivaron formas que por
radiación adaptativa volvieron a los árboles
y desarrollaron miembros adaptados para
402
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
trepar
(o
quizá
los
para casi todos los organismos. La aparición
acontecimientos fue a la inversa, primero la
de una enzima especial para reducir puentes
evolución de miembros especializados, y
de disulfuro (-S-S-) dió a las polillas de la
después la adopción de un medio de vida
tela su capacidad única para digerir la lana;
arborícola). Algunos de estos marsupiales
las moléculas proteínicas de la lana están
dejaron
unidas
de
el
nuevo
orden
los
de
árboles
y
se
readaptaron a la vida del terreno, con
alargamiento
de
las
transversalmente
con
muchos
puentes de disulfuro.
extremidades
posteriores como las conocemos hoy día en
Otro tipo de mutación favorable es la que
los canguros, adaptados a la marcha a
abrevia la temporada del crecimiento de un
saltos.
canguros
vegetal o el tiempo total necesario para que
recurrieron por tercera vez a los árboles,
un insecto llegue a la fase adulta. Estas
pero
tan
mutaciones permiten que un organismo
especializadas al salto que no podían asirse
sobreviva más alejado del ecuador, lo que le
a un tronco, de modo que hoy trepan
brinda nuevas áreas de espacio vital y
abrazandose a ellos, a la manera de un oso.
nuevas fuentes de alimento.
La
Algunos
sus
de
patas
comparación
de
estos
estaban
las
ya
patas
de
los
marsupiales existentes ahora en Australia
revela todas las fases de este proceso
gradual y complicado de la adaptación.
35-3
de tolerancia a la temperatura en una
especie
-es
decir,
que
la
haga
mas
euritérmica- puede permitirle vivir en una
ADAPTACIONES
FISIOLÓGICAS
C
Cualquier mutación que aumente los límites
nueva región, en una latitud más alta o en
una mayor altitud. Otros seres han resuelto
el problema de vivir en las regiones polares
omo las luchas mas acerbas de los
mediante el recurso de quedar adormecidos
organismos
derivan
la
durante
competencia
para
el
migración. Muchas aves, pero sólo unos
sustento, una mutación que permite a un
pocos mamíferos, emigran hacia el sur para
ser utilizar un nuevo tipo de alimento es en
evitar los crudos meses del invierno.
de
obtener
extremo ventajosa. Esto puede lograrse de
varias maneras, verbigracia: por evolución
de un nuevo sistema digestivo, o de una
enzima liberadora de energía. Una mutación
que
de
liberadora
origen
de
a
una
energía
nueva
capacita
enzima
a
las
bacterias del azufre para obtener energía
la
estación
más
fría
o
por
Otros mamíferos (monotremas, musarañas,
roedores
y
murciélagos)
durante
las
temporadas
se
adormecen
invernales.
Es
dudoso si algunos carnívoros como osos y
zorrillos realmente hibernan o se trata nada
más de que duerman mucho tiempo.
del ácido sulfídrico, substancia venenosa
403
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
En la verdadera hibernación la temperatura
presiones, y por lo tanto a una profundidad
del cuerpo desciende y permanece un grado
determinada.
o dos por encima de la del ambiente; el
animales
metabolismo es muy poco activo y los
aplastados por las enormes presiones de la
ritmos
profundidad,
respiratorio
y
cardiaco
son
en
En
de
la
consecuencia,
superficie
mientras
que
los
perecen
los
abisales
extremo lentos. El animal no come, de
estallan en la superficie. La ballena, por
modo
sus
excepción, puede sufrir grandes diferencias
reservas adiposas hasta llegar la primavera,
de presión, hasta la de 800 metros, al
época en la que despierta extenuado y
parecer sin inconveniente. Se supone que
probablemente "con un hambre de osos".
los alvéolos pulmonares se colapsan al
No están claramente dilucidados los factores
llegar la presión a cierto punto y los gases
que inducen al animal a caer en hibernación
no pasan a la sangre.
que
utiliza
para
sostenerse
y a despertar en el momento oportuno; son
los
El hombre puede resistir presiones hasta de
cambios en la temperatura del medio, pero
seis atmósferas si el cambio es lento. La
seguramente
presión
sin
duda
importantes
al
respecto
influyen
también
elevada
hace
que
aumente
la
determinadas alteraciones en el interior del
cantidad de gases disueltos en la sangre. Si
cuerpo del animal.
la presión disminuye repentinamente, estos
gases
salen
de
la
solución
y
forman
Las aves y mamíferos son los únicos seres
burbujas por todo el cuerpo. Las que se
con
la
originan en la sangre impiden la circulación
mantiene
y provocan los síntomas de enfermedad del
constante a pesar de grandes fluctuaciones
buzo, o "trancazos'. El piloto de un avión
de la externa. Estos animales termostáticos
rápido puede ascender con tanta rapidez
se denominan homeotermos (el concepto
que los gases de la sangre escapen de su
"de sangre caliente" no es del todo correcto,
solución en el plasma, lo que da motivo a
pues la sangre, más que caliente, es de
trastornos equivalentes.
mecanismos;
temperatura
reguladores
interna,
que
se
de
temperatura constante). Por contraste, los
peces,
anfibios,
reptiles
y
todos
los
invertebrados son poiquilotermos, puesto
que su temperatura es casi la misma que la
del ambiente (también en este caso no es
correcto
hablar
temperatura
de
corporal
"sangre
depende
fría";
única
su
y
exclusivamente de la del medio).
35-4
L
ADAPTACIONES AL COLOR
as adaptaciones para supervivencia
son
evidentes
en
el
color
y
disposición de plantas y animales,
así como en su estructura y procesos
fisiológicos. Los especialistas en ecología
reconocen tres tipos de adaptación al color:
Los peces de mar están adaptados a
coloración protectora o de ocultación, que
sobrevivir
permite al organismo entonar con el fondo
dentro
de
cierta
gama
de
404
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
y pasar así inadvertido a sus enemigos;
tiempo fijo a las actividades de las aves
coloración de aviso, la cual consiste en
que se alimentan de los insectos, se
tonos brillantes y visibles, llevados por
contaron los supervivientes; se comprobó
animales venenosos o de gusto repulsivo
que en estos había un porcentaje elevado
para advertir a los posibles enemigos de
de los que su color estaba emparejado con
presa que vale más que no los devoren, y
el fondo.
mimetis o con el cual el animal toma el
aspecto de otro ser vivo o incluso de un
H. B. D. Kettlewell, de la Universidad de
objeto inanimado (rama, hoja, hiedra, o
Oxford, realizó detenidas observaciones
quizá de algún otro animal que por ser
de campo sobre la frecuencia de captura
venenoso lleva su coloración de aviso).
de
mutantes
de
color
claro
y
color
obscuro de la polilla Biston betularia por
La coloración protectora puede servir para
pájaros. En los bosques de Dorsetshire,
ocultar al animal que desea escapar a un
donde hay poca contaminación y los
enemigo potencial, o ser adoptada por dicho
troncos de los árboles son de color claro,
enemigo con el fin de pasar inadvertido a su
las
posible presa. Son muchísimos los ejemplos
considerablemente menos atrapadas y
de este tipo de coloración, cabe citar, entre
devoradas por pájaros. En los bosques de
otros, las pieles blancas de los mamíferos
la región Midlands, industrial, donde las
potares, las rayas y manchas de tigres,
hojas y los troncos de los árboles están
leopardos, cebras y jirafas, que son muy
ennegrecidos con hollfn, las polillas de
llamativas en el zoológico, se confunden con
color obscuro fueron considerablemente
los cambios de sol y sombra de sus paisajes
menos atrapadas y devoradas.
polillas
de
color
claro
fueron
nativos. Algunos animales, como ranas,
lenguados, camaleones y cangrejos poseen
Si un animal está equipado de colmillos
la notable capacidad de cambiar de color al
distribuidores de ponzoña, mecanismos
pasar de una zona iluminada a otra obscura,
para aguijonear o reservas de productos
o al cambiar de un fondo uniforme a otro
químicos que les den sabor repulsivo, es
moteado (fig. 35-2).
ventajoso para ellos que esta cualidad sea
bien conocida, por lo que es frecuente
Para
demostrar
experimentalmente
el
valor de supervivencia de la coloración
protectora
colores
unos
distintos
saltamontes,
investigadores
a
un
emparejados
al
que los seres de este tipo exhiben colores
de advertencia.
fijaron
grupo
de
Sirve de ejemplo interesante un sapo
tono
del
europeo con piel abdominal intensamente
terreno, de arena, tierra rojiza, hierba
roja;
este
animal
verde, rastrojo amarillo y otros. Después
glándulas cutáneas cuya secreción les
de haber expuesto esos cebos durante
comunica
sabor
dispone
muy
de
unas
desagradable;
405
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
siempre que un grupo de esos batracios
los depredadores aprendan a evitar dicho
se ve atacado por su enemigo, la ciguena,
tipo particular de forma y color.
se tumba a la vez panza arriba como
devorados.
Han sido puestas en duda las ventajas
Parece que las cigueñas y otras aves se
selectivas de las adaptaciones al color. Se
han condicionado a ese color y lo han
apoya tal criterio en el argumento de que la
asociado al sabor nauseoso, de modo que
visión animal puede ser muy distinta a la del
evitan esa variedad de sapos con todo
hombre, pues ciertos animales quizá tengan
cuidado.
ceguera para los colores y otros quizá
advertencia
para
no
ser
puedan ver la luz ultravioleta o la infrarroja,
Otros animales sobreviven imitando a los
y en consecuencia bien puede ocurrir que un
animales provistos de coloración protectora;
animal que para el hombre estaría protegido
por ejemplo, algunos animales inofensivos,
por
indefensos y suculentos son idénticos en
perceptible para sus enemigos naturales.
forma y color a ciertos animales ponzoñosos
Sin
de orden o familia completamente distintos;
experimentales, como el de los saltamontes,
al
han
ser
confundidos
por
sus
enemigos
escapan de esta manera a todo ataque.
su
color
sea
embargo,
presa
claramente
muchos
demostrado
que
la
estudios
coloración
protectora tiene alto valor de supervivencia.
Muchos insectos tropicales se valen de este
engaño protector, conocido por mimetismo
Colores y formas se emplean también como
batesiano. Si el animal es bastante nocivo,
medio de atraer otros animales cuando es
sus
necesario para sobrevivir. Las callosidades
imitadores
tendrán
protección
considerable aún si superan en número a
isquiáticas,
sus modelos nocivos. La aparición de tipos
monos, como el plumaje presuntuoso de
de
ciertas aves, parecen ser incentivos para
formas
y
colores
marcadamente
al
azules
sexo
y
rojas,
opuesto
algunos
similares en dos especies, ambas nocivas,
atraer
se denomina mimetismo de Muller. Se cree
importante
que el aspecto similar de las dos especies
apareamiento. Los colores brillantes de las
aumenta la probabilidad de que
flores
papel
posiblemente
y
de
como
sirvan
desempeñan
preludio
para
del
atraer
pájaros e insectos, cuyas actividades son
necesarias para asegurar la polinización de
las plantas o la dispersión de sus semillas.
406
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
35-5
ADAPTACIONES
MUTUAS
son tan precisas que una no podría vivir en
ENTRE ESPECIES
una comarca sin la otra. La yuca y una
L
mariposa especifica de la misma, como la
a evolución y adaptación de cada
higuera y su insecto a que antes aludimos,
especie no se ha cumplido en un
han llegado a un punto de interdependencia
vacío biológico, independiente de las
completa (fig. 35-3, A). El insecto, por una
otras formas; antes al contrario, muchas
serie de actos no aprendidos previamente,
especies ejercen influencia indudable sobre
llega a la flor de yuca, recoge una cantidad
la adaptación de otras. El resultado ha sido
de polen y lo lleva a una segunda flor. En
que ciertos organismos vivan en estado de
esta alarga su ovipositor (órgano propio de
dependencia
mutua,
la postura) a lo largo del ovario floral y
principalmente
en
como
varios
ocurre
géneros
de
deposita
un
óvulo,
después
coloca
insectos. Esto, como acabamos de expresar,
cuidadosamente algo de polen sobre el
son
de
estigma. La yuca, en esta forma, asegura
muchos vegetales; algunos dependen tanto
que será fertilizada y producirá semillas; la
de los insectos que no podrían sobrevivir sin
larva de la mariposa se alimenta de las
su presencia. Por ejemplo, la higuera de
mismas. El vegetal, productor de mucha
Esmirna no pudo prosperar en California, a
semilla, no queda perjudicado por las que
pesar
ofrece al insecto.
necesarios
de
lo
para
la
favorable
condiciones
climáticas,
introdujo
insecto
el
polinización
de
todas
las
que
se
polinizaba
sus
hasta
que
Hay otros ejemplos de adaptación entre
especies
flores.
como
las
que
existen
entre
huésped y parásito, presa y predador, así
Aves, murciélagos y hasta caracóles se sabe
como
que sirven como vectores del polen, pero
mutualismo que estudiamos en el capítulo 6
sin duda los insectos son en esto los
(véase la fig. 35-3, 6).
animales
más
activos.
Las
plantas
los
casos
de
comensalismo
y
en
floración brindan fragancias exquisitas y
35-6 HÁBITAT Y NICHO ECOLÓGICO
colores brillantes, probablemente con el fin
L
de atraer aves e insectos que aseguren su
polinización. También se ha dudado de que
los insectos puedan percibir fragancias y
colores. Los experimentos de Karl von Frisch
han certificado que por lo menos las abejas
se guían indudablemente por esos estímulos
en el curso de sus visitas a las flores.
Algunas de las adaptaciones entre especies
os
conceptos
de
hábitat
y
nicho
ecológico se expusieron en el capitulo
6.
El
término
hábitat
esta
muy
generalizado y simplemente significa lugar
donde viven los organismos. Nicho ecológico
es un término más amplio que abarca no
sólo
el
espacio
físico
ocupado
por
un
organismo, sino su papel funcional como
miembro de la comunidad -es decir, su
407
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
posición
trófica
y
su
posición
en
los
gradientes de temperatura, humedad, pH y
otras condiciones del medio ambiente. El
nicho ecológico de un organismo depende
no sólo de donde vive, sino también de qué
hace -es decir, cómo transforma la energía,
como se comporta - en respuesta a su
medio
ambiente
físico
y
biótico
y
lo
modifica, y cómo actúan sobre él otras
especies. Una analogía común es que el
hábitat es la "dirección" del organismo y el
nicho
ecológico
es
la
"profesión"
del
organismo, hablando biológicamente. Para
describir el nicho ecológico completo de una
especie
se
necesitaría
un
conocimiento
detallado de gran número de características
biológicas
y
propiedades
físicas
del
organismo y su medio ambiente. Como esto
es muy difícil de obtener, el concepto de
nicho ecológico se
Fig. 35-3. La planta yuca (A) sólo es
polinizada por la polilla de la yuca, una de
las cuales aparece en la flor abierta de la
derecha. (Según Weatherwax, P.: Botany,
3rd. Ed. Philadelphia, W. B. Saunders Co.,
1956.) B, una larva de la familia Lycaenidae
de mariposa comiendo una vaina de semilla
de altramuz, siendo cuidada por hormigas.
La especie a que pertenece la larva se ha
adaptado a evitar substancias tóxicas en la
planta alimenticia, y las hormigas obtienen
la sustancia pegajosa desprendida por la
larva
cuando
rechazan
parásitos
o
usa
más
a
menudo
para
describir
diferencias entre especies con relación a
una
o
varias
características
suyas
importantes.
depredatores. Es interesante observar que
Charles Elton, en 1927, fue uno de los
las hormigas comen la planta en ausencia
primeros en usar el término en el sentido de
de orugas y afidos.
la posición funcional de un organismo en su
408
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
comunidad. El término tiene significados
algo diferentes para los ecólogos. Para
algunos es la unidad de distribución final
dentro de la cual cada especie es mantenida
por sus limitaciones estructurales y de
comportamiento. Para otros es la posición
funcional
de
un
organismo
en
su
comunidad, y estos ecólogos destacan las
relaciones energéticas de las especies. Para
otros, como G. E. Hutchinson, el nicho es un
espacio multidimensional dentro del cual el
medio ambiente permute a un individuo o a
diferente
en
la
comunidad,
una especie sobrevivir indefinidamente. El
alimenta
en
gran
nicho ecológico es una abstracción que
descompuesta.
parte
porque
de
se
vegetación
abarca todos los factores físicos, químicos,
fisiológicos y bióicos que un organismo
necesita para sobrevivir. Para describir el
nicho ecolóico de cualquier especie dada
debemos conocer que come y por que
especies
es
devorada,
cuales
son
sus
actividades y movimientos, y que efectos
ejerce en otros organismos y en las partes
inorgánicas
del
medio
ambiente.
Dos
especies de insectos acuáticos (fig. 35-4)
pueden vivir en el mismo hábitat, como las
aguas de un pequeño estanque somero, de
abundante
vegetación,
pero
ocupar
diferentes nichos ecológicos. Notonecta es
un
depredador
que
nada
cazando
y
devorando otros animales. Corixa se parece
mucho al anterior, pero desempeña un
papel muy
Dos especies de organismos que ocupan los
mismos o similares nichos ecológicos en
diferentes lugares geográficos se denominan
equivalentes
ecológicos.
El
número
de
especies presentes en un tipo dado de
comunidades
en
diferentes
biogeográficas
regiones
puede
diferir
considerablemente.
No
obstante,
ecosistemas
tienden
a
similares
surgir
donde hay hábitat físicos similares, los
nichos
funcionales
equivalentes
son
ocupados por cualesquiera grupos biológicos
que existan en la región. Así, un bioma de
sabana tiende a surgir donde el clima
permita la aparición de extensos pastizales,
pero las especies de pastos y las especies
de animales que se alimentan de ellos
pueden ser muy diferentes en las distintas
partes del mundo. En cada uno de los
cuatro
grandes
continentes
herbívoros
hay
pastizales
presentes.
con
Estos
herbívoros son equivalentes ecológicos, pero
409
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
en
América
del
Norte
los
herbívoros
pero la acción atmosférica, la erosión y la
pastadores fueron el bisonte y el antílope
sedimentación
cornudo; en Eurasia, el antílope de la
diferenciación geoquímica de la superficie
leyenda y los caballos salvajes; en Africa,
terrestre. La distribución de los organismos
otras especies de antílope y cebra, y en
es considerablemente afectada por la clase
Australia, los canguros grandes. En las
de suelo presente. La relación inversa es
cuatro regiones estos herbívoros nativos
cierta también -es decir, que los organismos
han sido subtituídos en mayor o menor
presentes
hacen
extensión
contribución
a
por
ganado
vacuno
y
ovino
han
la
producido
una
clase
marcada
importante
de
suelo.
Los
domesticado por el hombre. Como ejemplos
organismos son las fuentes de los grandes
de equivalentes ecológicos, las especies que
depósitos
ocupan tres nichos ecológicos marinos en
turba, hulla y petróleo.
de
combustibles
fósiles
como
cuatro regiones de la costa se representan
en el cuadro 35-1. Las mismas clases de
La acción de la atmósfera sobre la corteza
nichos ecológicos suelen estar presentes en
terrestre ha provocado la deposición en ella
hábitat similares de diferentes partes del
de una capa cuyas características dependen
mundo. Comparaciones de tales hábitat y
de la clase de roca progenitora que fue
análisis de las similitudes y diferencias en
motivo de la acción atmosférica, la clase de
las especies ecológicamente equivalentes de
procesos
estos diferentes hábitat han sido útiles para
sometida y su
atmosféricos
a
que
ha
sido
aclarar las relaciones mutuas entre estos
diferentes nichos ecológicos en cualquier
hábitat dado
35-7 MEDIO AMBIENTE FÍSICO
E
l número y la distribución de las
plantas son influídos por el clima
(factores climáticos) y por el suelo,
(factores edáficos). Las especies de plantas,
junto con factores climáticos y edáficos,
influyen en el número y distribución de las
distintas especies de animales, y esto, a su
vez, puede influir en las plantas. El suelo de
la
superficie
terrestre
carece
de
uniformidad. La corteza terrestre original, la
roca ígnea, era relativamente uniforme,
410
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
edad total. El término suelo se aplica a esta
índices de evaporación, el suelo tiende a
mezcla de roca erosionada por la acción
calcificarse, rico en carbonato cálcico. Las
atmosférica
orgánicos.
diferentes características de los distintos
Muchos suelos siguen en el mismo lugar en
tipos de suelo determinan las clases de
que se formaron de la roca progenitora,
plantas que pueden crecer en la región. Los
pero algunos han sido transportados de su
suelos proporcionan plantas de sujeción,
lugar de origen a otro lugar por el viento
agua, nutrientes minerales y aireación de
(dunas de arena o loess), por el agua
las
(depósitos aluviales en los deltas de los
importantes de un suelo son su textura -si
ríos) o por glaciares. La mayor parte de los
es gravoso, arenoso, cenagoso o arcilloso-
suelos de Canadá y el noreste de Estados
su contenido orgánico, la cantidad de agua
Unidos fueron depositados por la acción de
presente en el suelo, la cantidad de aire
glaciares.
atrapado por él y su acidez y salinidad.
Después
más
de
su
despojos
formación,
un
suelo
Al
raíces.
formarse
Algunas
los
características
suelos
tienden
a
experimenta transformaciones controladas
estratificarse. La capa superior es una de la
directa e indirectamente por el clima. La
cual han sido eliminados los nutrientes por
temperatura y las lluvias determinan la
el agua que se filtra a través de ella.
velocidad
transportados
Debajo de esta capa hay otra de materiales
materiales en solución y suspensión por
acumulados derivados de la capa superior.
agua que se filtra por el suelo y llega a
La capa inferior esta compuesta de material
lugares donde se acumula. La naturaleza
progenitor
del clima determina la clase de vegetación
atmosférica.
con
que
son
no
afectado
por
la
acción
presente, y ésta, a su vez, determina que
clases de materiales orgánicos habrá en el
35-8
suelo. En regiones frías y húmedas donde
Q
las precipitaciones pluviales son mayores
que la evaporación, la vegetación produce
un humus ácido, dando un suelo gris
ceniciento llamado podzol.
En
regiones
tropicales con temperaturas altas y fuertes
lluvias hay poca acidez provocada por la
descomposición de la vegetación tropical y
esto dá por resultado suelo rojo laterítico
con alto contenido de hierro. En regiones
con
escasas
lluvias,
desigualmente
distribuídas durante el año, y con altos
RADIACIÓN SOLAR
uizá la característica más importante
de la Tierra es la no uniformidad de
sus condiciones físicas, que varían
desde la tundra ártica hasta los bosques
lluviosos tropicales. Los océanos son lugares
carentes de uniformidad. La Tierra obtiene
casi toda su energía del Sol, pero esta
energía no esta uniformemente distribuída
por la superficie del globo. La radiación solar
que llega a la superficie terrestre varía
según la longitud de la trayectoria de los
rayos solares por la atmósfera, que depende
411
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
de si es vertical a oblicua, del área de la
La rotación de la Tierra sobre su eje cada 24
superficie
se
horas produce el día y la noche, y los
extiende un "haz" de rayos solares de un
cambios de energía asociados con estos
área transversal dada, de la distancia de la
períodos. Los cambios en la temperatura
Tierra al Sol (que cambia estacionalmente a
van a la zaga de los cambios en la cantidad
causa de la órbita elíptica de la Tierra
de
alrededor del Sol), de la cantidad de vapor
temperatura máxima durante el día es
de agua, polvo y contaminantes existentes
generalmente después de mediodía, y la
en la atmósfera, y de la duración total del
temperatura mínima inmediatamente antes
día
más
de salir el Sol. La temperatura del suelo
elevadas el ángulo de incidencia de los
tiende a cambiar con menos rapidez aunque
rayos solares es menor que en las latitudes
esto. La atmósfera cambia la distribución de
medias, y la energía se distribuye con
la energía de diferentes longitudes de onda,
menor
de modo que la naturaleza de la luz solar
horizontal
(fotoperiódo).
atravesar
En las
intensidad.
una
sobre
Los
capa
la
cual
latitudes
rayos
mas
deben
gruesa
energía
luminosa
recibida.
La
de
que llega realmente a la Tierra es diferente
atmósfera (fig. 35-5), y en consecuencia,
de la luz solar que llega a una altura de 100
las regiones polares reciben menos energía
kilómetros de la superficie terrestre. La
radiante en el curso de un año que las
energía radiante de cortas longitudes de
regiones ecuatoriales.
onda no es absorbida por el agua o por el
vapor
de
agua;
por
ello,
atraviesa
la
Las principales variaciones en la cantidad
atmósfera con poca disminución. Parte de la
de energía solar que llegan se relacionan
energía de la luz solar es absorbida por la
con los movimientos de la Tierra con
Tierra, parte es reflejada como longitudes
relación al Sol (fig. 35-6). Una órbita anual
de onda más largas o calor. Los suelos
completa de la Tierra alrededor del Sol
nevados, mojados por la lluvia y de colores
1
/4 días. El eje de la Tierra
claros reflejan el calor, mientras que el
esta inclinado 23 '/2 grados con relación al
terreno con suelos desnudos lo absorbe.
piano de su órbita, y por consiguiente, la
Esta situación ha sido alterada además por
distribución de energía varía en el curso del
las
año. El hemisferio norte recibe mas energía
grandes extensiones de la Tierra y por la
radiante durante el período comprendido
construcción, el cultivo, la tala de bosques y
entre el 21 de marzo y 21 de septiembre
la contaminación del aire. Se estima que 40
que en la otra mitad del año, no sólo
por 100 del calor de la atmósfera se deriva
porque hay más horas de luz, sino porque
de la condensación de vapor de agua
el ángulo de incidencia de la luz solar se
proveniente de la evaporación del agua de
aproxima
la superficie del mar. El aire cargado de
requiere 365
más
a
la
durante dicho período.
dirección
vertical
actividades
humanas
al
pavimentar
vapor de agua se eleva, se desplaza a
412
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
mayores
altitudes,
donde
es
enfriado,
desprendiendo su humedad como nubes o
lluvia. El calor es absorbido por la atmósfera
húmeda. La atmósfera calentada por debajo
y radiando calor de nuevo a la superficie
terrestre, hace el efecto de una trampa
calorífica, como el techo de un invernadero
cuyo vidrio substituye a las nubes y el vapor
de agua.
Fig. 35-6. Las partes del hemisferio norte
iluminadas por el sol varían de más de la
mitad en verano a menos de la mitad en
invierno. La proporción de cualquier latitud
iluminada
Fig. 35-5. Círculo de iluminación, áreas de
luz diurna y obscuridad, ángulos de rayos
solares a diferentes latitudes y diferencias
en
áreas
afectadas,
y
espesor
de
la
atmósfera penetrada en la fecha del solsticio
de verano. (Según Ward, H. B. y Powers, W.
F.: Introduction to Weather and Climate.
Evanston, Illinois, Northwestern University
Press, 1942.)
por
el
sol
es
también
la
proporción del día de 24 horas entre la
salida
y
la
puesta
del
sol.
(Según
MacArthur, R. H. y Connell, J. H.: The
Biology of Populations. New York, John
Wiley and Sons, Inc., 1966.)
35-9
CIRCULACIÓN
DE
LA
ENERGÍA
L
a mayor parte de la energía solar que
llega a la Tierra se pierde finalmente
como calor. Una pequeña proporción
de la energía de la luz solar es absorbida
413
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
por las plantas, y una pequeña parte de
equilibrio inicial de la naturaleza en un
esta se transforma en la energía potencial
número alarmante de casos, y muchos de
de productos alimenticios almacenados. El
estos, una vez trastornados, son muy
resto de la energía abandona la planta y es
difíciles, si no imposibles, de restablecer.
una parte de la pérdida general de calor de
Las razones de esto serán más evidentes
la Tierra. Todos los seres vivientes, excepto
cuando
las plantas verdes, obtienen su energía
comunidades en el siguiente capítulo. En el
tomando los productos de la fotosíntesis,
África tropical y en América del Sur los
producidos por las plantas verdes, o los
nativos talan parte, del bosque tropical
productos de la quimiosíntesis, efectuada
para campos de cultivo. Sin fertilización la
por microorganismos. Cada organismo se
superficie
encuentra en un estado dinámico y sus
cosecha durante sólo unos pocos años.
constituyentes están siendo degradados y
Cuando resulta improductiva, la superficie
reconstruidos
cada
es abandonada y más bosque es talado
organismo puede considerarse como una
para obtener tierra de cultivo. La superficie
especie de armazón durable por el cual fluye
abandonada puede que nunca vuelva a
energía y materia en este estado dinámico.
cubrirse de bosque lluvioso. Los suelos
Cuando entran en un organismo átomos de
tropicales delgados tienen reservas muy
carbono o nitrógeno, son sintetizados en los
escasas de nutrientes minerales, que son
compuestos
extraídas del suelo por lixiviación debido a
constantemente.
característicos
Así,
de
dicho
tratemos
talada
las
sucesiones
puede
producir
de
una
organismo, y luego son devueltos al medio
las
ambiente. Toda la Tierra tiene una cantidad
maduro está en precario equilibrio con el
finita de carbono, nitrógeno y otros átomos,
suelo y sólo puede mantenerse mientras el
que deben pasar constantemente por un
equilibrio no sea trastornado. Pero, una vez
ciclo
roto
(pág.
moléculas
137).
La
orgánicas
degradación
por
de
fuertes
el
lluvias.
bosque
El
bosque
está
lluvioso
irremisiblemente
organismos
perdido. El hombre civilizado en los países
descomponedores es de gran importancia
tecnológicamente más avanzados ha hecho
para prevenir la catástrofe que ocurriría si
cosas similares, mucho más eficientemente
todos los átomos de carbono o nitrógeno se
y con resultados igualmente devastadores.
ligaran a cierta forma de vida y no pudieran
Pueden darse muchos ejemplos trágicos de
usarse ya más.
errores
del
equilibrio
hombre
ecológico.
al
Los
trastornar
el
organismos
Las distintas clases de organismos de la
vivientes de la naturaleza forman parte de
naturaleza están equilibrados con su medio
complejas
ambiente, pero para muchos organismos
especies que actúan recíprocamente y no
este equilibrio es precario. Los miembros
son especies aisladas. La evolución de los
de la raza humana han trastornado el
organismos
comunidades
es
de
muchas
determinada
no
414
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
simplemente
por
las
limitaciones
y
el flujo de energía en cada nivel sucesivo
peculiaridades de la temperatura, el suelo,
es cada vez menor. Cuando un animal
el pH, la salinidad y otros factores del
come alimento menos de 20 por 100 de el
medio ambiente abiótico, sino también por
es convertido finalmente en carne del
-
sus relaciones con otros organismos vi
animal
vientes de dicha región. Es cierto que los
doméstico es uno de los convertidores más
organismos hacen la comunidad, pero lo es
eficientes: en las mejores prácticas de
también igualmente que la comunidad hace
alimentación, un cerdo convertirá 20 por
los organismos.
100 de la masa del alimento que come en
que
esta
comiéndolo.
El
cerdo
chuletas y tocino.
El ciclo del carbono, del nitrógeno y otros
La transferencia de energía a través de una
varios ciclos de la naturaleza operan para
comunidad biológica comienza cuando la
conservar la cantidad limitada de materia
energía solar es fijada en una planta verde
usable
la
por fotosíntesis. Se estima que sólo 8 por
cantidad de energía disponible es muy
100 de la energía del Sol que llega a
grande
renovada
nuestro planeta alcanza las plantas verdes,
constantemente por la luz solar. El flujo de
y que sólo 2 por 100 de ésta es utilizada en
energía no es cíclico, sino de una sola vía.
la fotosíntesis. Parte de esta energía es
Midiendo la cantidad de energía absorbida
usada por la planta misma para impulsar
y
de
los muchos procesos requeridos para el
organismos, el ecólogo puede determinar la
mantenimiento. La cantidad sobrante que
estructura funcional de los organismos que
es
viven juntos en una comunidad. De ésta,
crecimiento
puede
primaria neta.
de
la
y
Tierra.
está
desprendida
cada
cuanta
en
un
contraste,
siendo
por
calcular
mantenida
En
área
vida
clase
puede
ser
determinada
almacenada
y
expresada
representa
la
como
producción
y
cuántos individuos de cada especie puede
La producción primaria neta de un campo de
mantener
energía
caña de azúcar de Hawai fue de 190 Kcal
potencial de la luz solar es transferida de
por metro cuadrado por día. El aislamiento
las plantas y otros productores primarios, a
medio
través de herbívoros y sus depredadores
cuadrado por día. De esto podemos calcular
carnívoros
que la eficiencia neta de la caña de azúcar
después
el
y
área.
Como
parásitos,
de
microorganismos
la
y
muerte,
la
finalmente,
por
desintegradores,
fue
de
4
000
Kcal
por
metro
los
es de 4.8 por 100. Estos valores sólo
una
pueden alcanzarse por plantas sometidas a
gran proporción de la energía se pierde en
cultivo
intensivo
durante
una
estación
cada etapa como calor. A causa de esta
favorable. Sobre una base general anual, los
pérdida progresiva de energía como calor,
campos de caña de azúcar tienen una
eficiencia de 1.9 por 100 y los bosques
415
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
tropicales
de
2
por
100.
La
energía
en
la
madera.
Los
ecosistemas
más
almacenada se acumula como material vivo
productivos, sobre una base de energía, son
o biomasa. Parte vuelve a circular cada
los arrecifes de coral y los estuarios de los
estación por muerte y descomposición de
ríos (fig. 35-7). Los menos productivos son
los organismos; la parte que permanece
los desiertos y el mar libre. En general, la
viva se llama biomasa vegetal fija. Esta, por
producción de material vegetal en cada área
supuesto, puede variar considerablemente
de la Tierra ha alcanzado un nivel óptimo
de una estación a otra. En los pastizales hay
sólo limitado por el suelo y por el clima. Las
una rotación
varias clases de consumidores dependen de
la producción de plantas verdes. De la
Fig.
35-7.
Distribución
mundial
de
la
producción primaria, en gramos de materia
seca por metro cuadrado al día, indicada por
índices diarios medios de producción bruta
en ecosistemas principales. (Según Odum,
E. P.: Fundamentals of Ecology. 3rd. Ed.
Philadelphia,
W.
B.
Saunders
Company,
1971.)
producción
neta
herbívoros,
no
disponible
toda
es
para
los
asimilada.
Por
ejemplo, un saltamontes sólo asimila 30 por
100
de
su
alimento,
pero
los
ratones
asimilan casi 90 por 100. La mayor parte de
esto se invierte en el mantenimiento del
organismo y se pierde finalmente como
calor en el proceso de la respiración. Un
pequeño residuo es almacenado en forma
de nuevo tejido y nuevos individuos; esta
energía almacenada del herbívoro es la que
está a disposición de la siguiente capa
trófica,
los
carnívoros.
Esta
enorme
reducción de la biomasa en cada etapa es la
base del concepto de cadenas alimentarias y
la naturaleza piramidal de los sucesivos
niveles de la cadena alimentaria.
35-10
CADENAS
Y
PIRÁMIDES
ALIMENTICIAS
E
l número de organismos de cada
especie -o más precisamente su
masa total- es determinado por la
velocidad de flujo de energía por la parte
anual de la biomasa, pero en los bosques
biológica del ecosistema que los incluye.
gran parte de la energía esta inmovilizada
La transferencia de la energía alimenticia
416
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
desde su origen en las plantas a través de
comiendo
una sucesión de organismos, cada uno de
consumidor secundario o terciario en otras
los cuales devora al que le precede y es
cadenas, comiendo animales herbívoros u
devorado a su vez por el que le sigue, se
otros carnívoros (fig. 35-8).
plantas
verdes,
pero
un
llama cadena alimenticia. El número de
eslabones de la cadena debe ser limitado a
El hombre es el final de varias cadenas
no más de cuatro o cinco, precisamente por
alimenticias; por ejemplo, come pescados
la gran degradación de la energía en cada
grandes
uno. El porcentaje de la energía de los
pequeños,
alimentos consumida que se convierte en
invertebrados que a su vez se nutrieron de
material celular nuevo (y es así disponible
algas. La magnitud final de la población
como energía alimenticia para el animal
humana (o la población de cualquier animal)
inmediato en la cadena) es el porcentaje
esta limitada por la longitud de nuestra
eficaz de transferencia de energía.
cadena alimenticia, el porcentaje de eficacia
que
comieron
que
se
otros
peces
alimentaron
de
de transferencia de energía en cada eslabón
El flujo de energía en los ecosistemas,
de la cadena y la cantidad de energía
procedente de la luz solar por medio de la
luminosa que cae sobre la Tierra.
fotosíntesis en los productores autótrofos, y
a través de los tejidos de herbívoros como
El hombre nada puede hacer para aumentar
consumidores primarios, y de carnívoros
la cantidad de energía luminosa incidente, y
como consumidores secundarios, determina
muy poco para elevar el porcentaje de
el peso total y número (biomas) de los
eficacia de transferencia de energía, por lo
organismos en cada nivel del ecosistema.
que sólo podrá aumentar el aporte de
Este
energía
flujo
de
energía
disminuye
de
los
alimentos,
acortando
la
notablemente en cada paso sucesivo de
cadena alimenticia, es decir, consumiendo
nutrición por perdida de calor en cada
productores
transformación de la energía, lo cual a su
animales.
primarios,
vegetales,
y
no
vez disminuye los biomas en cada escalón.
Algunos animales sólo comen una clase de
alimento, y por consiguiente, son miembros
de
una
sola
cadena
alimenticia.
Otros
animales comen muchas clases de alimentos
y no sólo son miembros de diferentes
cadenas
alimenticias,
sino
que
pueden
Fig.
35-8.
mutuas
Diagrama
existentes
de
en
las
una
relaciones
cadena
alimenticia de un bosque de árboles de hoja
caduca de Illinois. (Según Shelford, V. E.:
Ecological monographs 21: 183-214, 1951.)
ocupar diferentes posiciones en las distintas
cadenas alimenticias. Un animal puede ser
un consumidor primario en una cadena,
417
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
parasitados por pulgas; en estas viven
protozoos que son, a su vez, huéspedes de
bacterias. Como las bacterial podrían ser
parasitadas por virus, podría haber una
cadena
alimenticia
parasitaria
de
cinco
etapas.
Un tercer tipo de cadena alimenticia es
aquel
en
que
el
material
vegetal
es
convertido en materia orgánica muerta,
detritos, antes de ser comido por animales
como milípedos y lombrices en tierra firme,
por gusanos marinos y moluscos, o por
bacterial y hongos. En una comunidad de
organismos
de
mar
poco
profundo,
aproximadamente 30 por 100 de la energía
total circula por cadenas de detritos, pero
en una comunidad forestal, con una gran
biomasa
de
plantas
y
una
biomasa
relativamente pequeña de animales, 90 por
En los países superpoblados como China e
India,
los
naturales
vegetarianos
alimenticia
son
porque
es
más
principalmente
así
la
corta
y
cadena
un
área
determinada de terreno puede de esta
forma servir de sostén al mayor número de
individuos. Un bistec es un verdadero lujo
tanto económica como ecológicamente, pero
la hamburguesa resulta también un lujo
ecológico
igualmente
importante
que
el
bistec.
Además
detritos. En un pantano salado situado entre
las mareas, en el que la mayoría de los
animales-crustáceos, caracoles y cangrejoscomen detritos, 90 por 100 o más del flujo
de energía se hace por cadenas de detritos.
Puesto que en cualquier cadena alimenticia
hay una pérdida de energía en cada etapa,
se deduce que hay una biomasa menor en
cada
etapa
sucesiva.
H.
T.
Odum
ha
calculado que 8 100 kilogramos de plantas
de
cadenas
alimenticias
de
depredadores como hombre-perca-pez de
agua dulce usado para cebo-crustáceo, hay
cadenas
100 de la energía puede fluir por rutas de
alimenticias
de
parásitos.
Por
ejemplo, los mamíferos y las aves son
de alfalfa son necesarios para proporcionar
alimento a 1 000 kilogramos de terneras,
las cuales proporcionan alimento suficiente
para mantener vivo durante un año a un
niño de 12 años de edad y de 48 kilogramos
de peso. Aunque los niños comen muchas
418
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
cosas además de carne, y las terneras otras
cosas además de alfalfa, estos números
ilustran
el
principio
de
una
cadena
alimenticia. Una cadena alimenticia puede
considerarse
como
una
piramide,
cada
peldaño de la pirámide es mucho menor que
el peldaño del cual se alimenta. Como los
depredadores generalmente son mayores
que los animales en los que hacen presa, la
pirámide de número de individuos de cada
eslabón de la cadena es aún más notable
que la piramide de la masa de individuos en
pasos
sucesivos:
un
niño
necesita
4.5
terneras, las cuales necesitan 20 millones
de plantas de alfalfa.
419
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
sobre coloración para ocultamiento y
Preguntas
coloración para advertencia.
1. ¿Cómo definiría usted la ecología?
Distinga
entre
autecología
y
sinecología.
2. Exponga
10.
¿Qué
idear
experimentos
para
adaptaciones
podría
determinar
al
color
usted
si
las
tienen
una
ventaja selectiva para una población
los
factores
que
pueden
de animales o plantas?
impedir que una especie dada de
animal o planta se establezca en una
región determinada.
3. ¿Qué es lo que limita el número de
eslabones en una cadena alimenticia?
4. Defina el termino "biomasa". ¿Qué
factores lo determinan?
5. Compare el tipo depredador de cadena
alimenticia con el que requiere la
presencia de detritos como un paso de
la misma.
6. ¿Qué
clase
de
adaptaciones
estructurales son evidentes en un
topo? ¿En un ciervo? ¿En un tigre?
¿En un castor?
7. ¿Qué se entiende por hibernación?
¿Cómo
animal
puede
esta
determinarse
hibernando
si
un
o
simplemente esta dormido?
8. ¿Por qué poiquilotérmico es un término
mejor para una lagartija que "de
sangre fría"?
9. Ofrezca ejemplos de su experiencia
420
PRINCIPIOS DE ECOLOGIA________________________________________
principios de la regulación ecológica son
LECTURAS RECOMENDADAS
H
ay
muchos
generales
Concepts
excelentes
textos
ecología
como
de
of
presentados en The Natural Regulation of
Ecology
de
E.
J.
Animal Numbers, de D. Lack, y en Growth
and Regulation of Animal Populations, de L.
B.
Kormondy, y Ecology: The Experimental
Slobodkin.
Analysis of Distribution and Abundance de
relacionados
C. J. Krebs. Fundamentals of Ecology, de E.
animales
P.
Odum,
una
de
la
principalmente
son
tratados
ecología
con
en
los
Animal
moderna
Populations, de T. O. Browning, y Animal
que
destaca
Ecology, de S. C. Kendeigh, yen The Ecology
especialmente las relaciones energéticas en
of Animals de C. Elton. Un tratado general
la ecología. Ecology and Field Biology, de R.
de la ecología de las plantas es presentado
L. Smith, destaca los aspectos de la ciencia
en The Study of Plant Communities, de H. J.
relacionados con la historia natural. Un
Oosting,
elocuente ensayo sobre la relevancia del
Response, de M. Treshow.
del
amplia
aspectos
y
exposición
es
Los
campo
y
en
Environment
and
Plant
ecosistema al hombre es “The Land Ethic”,
de Aldo Leopold, en su libro A Sand County
Libros como Ecología (Ramón Margaleff,
Almanac. The Principles of Microbial Ecology
Edit. Omega, España, 1977), Fundamentos
por T. D. Brock, hace resaltar algunos
de ecología (E. P. Odum, Nueva Editorial
aspectos del papel de los microorganismos
Interamericana, México, 1986), Tratado de
en las relaciones ecológicas que se pasan
ecología (Turk-Turk y Wittes-Wittes, Nueva
por
Editorial Interamericana, México, 1981), La
alto
frecuentemente
en
los
textos
ciencia de la vida 4. Conducta y ecología (R.
generales.
A. Wallace, King, H. L. y Sanders, G. P. Edit.
Una exposición maravillosamente ilustrada
Trillas, México, 1991) y Ecología (Ana María
del
Vazquez, McGraw Hill, México, 1993), son
camuflaje
animal
se
encuentra
en
Adaptive Coloration of Animals de H. B. Con.
fuentes
Mimicry
profundizar sobre los aspectos relacionados
in Plants and Animals, de W.
Wickler, proporciona muchos ejemplos de
de
consulta
adecuadas
para
con la biología de las comunidades.
plantas y animales que se camuflan. Un
texto clásico y completo de la ciencia del
suelo es The Nature and Properties of Soil,
por N. C. Brady y H. O. Buckman. Un buen
resumen de los principios que regulan el
medio
ambiente
energético
en
el
que
vivimos se encuentra en Energy Exchange in
the
Biosphere,
de
D.
M.
Gates.
Los
421
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
¿QUÉ PREGUNTAS SE PLANTEA LA ECOLOGÍA?
todas las complejas interrelaciones que
Darwin consideraba como condiciones de
E
ntre
todas
las
disciplinas
la lucha por la existencia.>>
biológicas, la ecología es la más
heterogénea y la que más abarca.
Casi todo el mundo está de acuerdo en
que estudia las interacciones entre los
organismos y su ambiente, tanto el vivo
como el no vivo, pero esta definición
Hace
mucho
que
se
reconoce
la
heterogeneidad de las materias agrupadas bajo
el encabezado de ecología. Par eso existen en
la actualidad textos separados de ecología
evolutiva,
ecología
del
comportamiento,
permite una enorme gama de posibles
biología de poblaciones, limnología, ecología
inclusiones.
marina
¿Cuál
es,
entonces,
la
y
paleoecología.
Además
de
esta
diversidad, existen enormes diferencias en las
materia de estudio de la ecología?
ecologías de diferentes grupos de animales,
La palabra-“ecología” fue introducida por
plantas
Haeckel
“la
diferentes ambientes. La ecología terrestre es
economía doméstica de la naturaleza”. En
muy diferente de la ecología de agua dulce
1869
en
1866
propuso
para
una
designar
definición
más
completa: Por ecología entendemos el
cuerpo de conocimiento referente a la
economía
la
y
de
la
y
ecología
en
las
marina.
de
La
ecología del plancton, fundada por V. Hensen,
se ha convertido en una ciencia floreciente, de
gran importancia para la industria pesquera.
Quien pretenda ser un ecológo completo tendrá
investigación de todas las relaciones de
que familiarizarse con una enorme variedad de
los animales con su ambiente orgánico y
temas. Esta diversidad explica en parte las
su ambiente inorgánico, incluyendo sobre
numerosas dificultades que presenta el estudio
todo
de la ecología, tal como veremos en las
relaciones
naturaleza:
(limnología)
microorganismos,
la
las
de
y
amistosas
y
de
enemistad con los animales y plantas con
los
que
tales
ambientes
entran
en
contacto directo o indirecto. En pocas
siguientes secciones. Se han realizado muchas
investigaciones sobre los conocimientos de
ecología o historia natural en ciertos periodos,
entre ellas las de Cittadino (1990) y Egerton
palabras: la ecología es el estudio de
422
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
(1968, 1975).
descriptiva, pero no sólo eso. Además de
En este campo es cierto, como se dice a
sus
menudo, que todo interacciona con todo. El
también hacían comparaciones y sugerían
conjunto, lo que ahora llamamos ecología, «se
por
la
cohesión
de
las
los
naturalistas
teorías explicativas, que, por lo general,
mantiene unido por la adopción de un nombre
y
observaciones,
reflejaban el Zeitgeist predominante. La
sociedades
gran época de la historia natural fue el
profesionales, más que por la unidad filosófica
o de propósitos. Así pues, la ecología plantea
siglo XVIII y la primera mitad del XIX, y la
dificultades especiales para el historiador>
ideología dominante en esa época era la
(Ricklefs
teología natural.
1985:799).
Existen
muchas
definiciones sencillas de la ecología, como por
ejemplo “las relaciones de los organismos con
Según esta visión del mundo, toda la
su ambiente”, pero esto permite una enorme
naturaleza esta en armonía, ya que Dios
gama
no habría permitido otra cosa. La lucha por
de
posibles
estructuras
de
un
inclusiones.
Todas
organismo,
todas
las
sus
la existencia era benigna, programada
propiedades fsiológicas,
para
A pesar de este bautismo oficiado por
Haeckel, la ecología no se convirtió en un
campo
verdaderamente
el
equilibrio
de
la
naturaleza. Aunque
todo su comportamiento y, en definitiva, casi
hasta
todos los componentes de su fenotipo y su
después de 1920. Aún más reciente es la
genotipo han evolucionado para lograr una
fundación de sociedades ecológicas y de
relación óptima del organismo con su ambiente.
revistas
profesionales
activo
mantener
dedicadas
a
la
ecología. Pero mirándolo desde otro punto
de vista, la ecología no es más que la
historia natural consciente de si misma»,
En consecuencia, existen amplias zonas de
solapamiento
disciplinas
evolutiva,
entre
la
biológicas,
la
ecología
como
genética,
la
y
la
otras
biología
biología
del
como dijo un ecólogo, y el interés por la
comportamiento y la fisiología. Por ejemplo,
historia natural se remonta al hombre
Ricklefs (1990) dedica seis capítulos completos
2
primitivo .
Todo
naturalista
-la
que
historia
comportamiento
parasitismo,
lo
las
de
interesa
al
de su extenso texto sobre ecología a cuestiones
la
el
evolutivas;
el
parte, con igual justificación, de un texto de
vida,
reproductivo,
defensas
contra
los
enemigos, etc.- tiene automaticamente el
mismo interés para un ecólogo.
BREVE HISTORIA DE LA ECOLOGIA
Desde Aristoteles hasta Linneo y Buffon, la
historia
natural
fue
principalmente
dichos
capítulos
podrían
formar
biología evolutiva. En los últimos tiempos se
han publicado muchos textos que se titulan
simplemente < Ecología evolutiva>>, y que
tratan de cuestiones como la extinción, la
adaptación, la historia de la vida, el sexo, la
conducta
social
y
la
co-evolución.
Ricklefs
considera, con razón, que la ecología debe
estudiar todas las adaptaciones fisiológicas de
los organismos a su modo especializado de vida
423
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
o al ambiente especializado en el que viven. Y
también en el continente. Sin embargo, con
también todas las adaptaciones que permiten a
el ocaso de la teología natural a mediados
los
del siglo XIX y, más en general, con el
organismos
adaptarse
a
condiciones
climaticas extremas, como los ciclos diarios y
estacionales,
las
migraciones
y
otras
adaptaciones de conducta. Existen numerosos
mecanismos
fisiológicos
adaptaciones
ambientales,
al
servicio
sobre
de
todo
en
consistente
fortalecimiento
cientificismo,
la
del
historia
natural
básicamente descriptiva ya no resultaba
adecuada.
Tenía
historia
convertirse
explicativa.
Artico (Schmidt-Nielsen 1990). En las plantas,
haciendo lo que siempre había hecho -
la adaptación a las condiciones locales queda de
observar - y describir-, pero al aplicar otros
manifiesto por el desarrollo de ecotipos.
métodos científicos a las observaciones
(comparación,
natural
en
ambientes extremos, como los desiertos o el
I Glacken (1967) nos ofrece una detallada
La
que
experimento,
siguió
conjeturas,
documentación de los conceptos de ambiente,
comprobación de teorías explicativas) se
desde la antigüedad hasta finales del siglo
convirtió en ecología.
XVIII. Egerton (1968, 1975) ha investigado Los
conocimientos de ecología o historia natural en
En el posterior desarrollo de la ecología
ciertos periodos.
intervinieron dos influencias principales: el
fisicismo
y
el
evolucionismo.
El
gran
Cada pareja de progenitores engendraba
prestigio de la física como ciencia explicativa
un número excesivo de descenientes, este
inspiró intentos de reducir los fenómenos
se reducía a la cantidad precisa para
ecológicos a factores puramente físicos.
mantener
Esto comienzo con la geografía vegetal
una
población
en
estado
estacionario. Los factores responsables de
ecológica
esta reducción en cada generación eran
(1805),
causas
depredadores,
abrumadora importancia de la temperatura
enfermedades, fallos de reproducción, etc.
como factor que controlaba la composición
Para los teólogos naturales, la naturaleza
altitudinal y latitudinal de la vegetación
funcionaba
climáticas,
de
en
Alexander
la
que
se
Von
Humboldt
insistía
en
la
como
una
máquina
bien
(véase-más adelante). Este trabajo pionero
En
último
término,
todo
fue ampliado por C. Hart Merriam: 1894) en
programada.
podía atribuirse a la benevolencia del
su
Creador. Este punto de vista aparece
vegetación del monte San Francisco, en el
reflejado en los escritos de Linneo, William
norte de Arizona, como resultado de la
Paley y William Kirby.
temperatura.
Gilbert
White,
vicario
de
Selborne,
es
posiblemente el naturalista del siglo XVIII
más
conocido
en
el
mundo
de
habla
inglesa; pero la historia natural floreció
intento
europeos
de
explicar
Los
insistieron
importancia
de
los
las
geógrafos
zonas
vegetales
igualmente
factores
de
en
la
físicos,
en
especial la temperatura y la humedad.
La segunda gran influencia en la ecología
424
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
fue la publicación de El Origen de las
especies, de Darwin. Darwin refutó por
completo la teología natural y explicó los
fenómenos
de
la
conceptos
como
naturaleza
la
mediante
competencia,
la
exclusión de nichos, la depredación, la
fecundidad, la adaptación, la coevolución,
etc. Al mismo tiempo rechazó la teleología,
reconociendo la influencia del azar en el
destino
de
Darwin
y
naturaleza
población
los
es
y
especies.
ecólogos
algo
Para
modernos,
muy
diferente
la
del
mundo controlado por Dios en el que creían
Después de Darwin, todas las adaptaciones
fisiológicas y de conducta de los organismos
-a su modo de vida especializado o al
ambiente especializado en el que viven- se
objeto
de
estudio
de
la
ecología. Algunas de las preguntas básicas
que
los
ecólogos
empezaron
plantearse
eran: ¿por qué existen tantas especies?
¿Cómo
se
reparten
La
ecología
moderna
-y
sus
correspondientes controversias- puede ser
subdividida en tres categorías: la ecología
del individuo, la ecología de la especie
(autecología y biología de poblaciones) y la
ecología de la comunidades (sinecología y
ecología
de
Tradicionalmente,
ecosistemas).
los
zoólogos
se
han
concentrado en problemas de autecología y
los botánicos en problemas de sinecología.
los teólogos naturales.
consideraron
LA ECOLOGÍA EN LA ACTUALIDAD
éstas
especies
los
recursos del ambiente? ¿Por qué casi todos
Harper (1977) fue uno de los primeros
botánicos, si no el primero, que estudio en
las
plantas
los
mismos;
problemas
autecológicos que habían interesado a los
zoólogos. Pero, la ecología vegetal, en
conjunto, sigue siendo hoy día un campo
bastante diferente de la ecología animal. Y
prácticamente no existe una ecología de los
hongos y procariontes, al menos con ese
nombre
los ambientes son relativamente estables
durante la mayor parte del tiempo? ¿De qué
tipo de factores depende más el bienestar y
la densidad de población de una especie: de
los factores físicos o de los bióticos (las
demás especies con las que convive)? ¿Qué
propiedades
fisiológicas,
morfológicas
permiten
de
a
conducta
una
y
especie
sobrevivir en su ambiente?
3 véase stresemann (1975)
425
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
LA ECOLOGIA DEL INDIVIDUO
Estudiaron
las
adaptaciones
que
un
individuo de una especie debe poseer para
En la segunda mitad del siglo XIX, como
vivir con éxito en el ambiente específico de
prolongación
los
su especie, y que incluyen la hibernación, la
naturalistas, los ecólogos investigaron los
migración, la actividad nocturna y otros
requisitos
ambientales
muchos
individuos
de
de
las
una
actividades
exactos
especie
de
de
los
mecanismos
fisiológicos
y
de
particular:
conducta que permiten a los organismos
tolerancia climática, ciclo vital, recursos
sobrevivir y reproducirse en condiciones que
necesarios y factores de control de la
pueden llegar a ser extremas, como sucede
supervivencia
en el Ártico y los desiertos.
(enemigos,
competidores,
enfermedades).
Desde el punto de vista de la ecología del
individuo, la principal función del ambiente
consiste en ejercer una continua selección
estabilizadora, que elimina a todos los
individuos que transgreden la variación
aceptable en torno a la situación óptima.
Esto es exactamente lo que esperaría un
darvinista. El ambiente, tanto el biótico
como
4-En 1949 se publicó la obra Principios de
ecología animal, escrita por varios autores de la
el
físico,
desempeña
un
papel
fundamental en la selección natural. Toda
estructura de un organismo, cada una de
escuela de Chicago (AEPPS), y desde entonces ha
sus propiedades fisiológicas, todas sus
aparecido una larga serie de números de textos
pautas de conducta y, en general, casi
de ecología. En un mismo número de la revista
todos los componentes de su fenotipo y su
Science (Orians 1973) aparecian reseñados nada
genotipo han evolucionado para lograr una
menos que seis de dichos textos. Entre todos
relación óptima del organismo con su
ellos
destacan
Fundamentos
de
ecología
de
Eugene Odum, publicado en 195J y que tuvo gran
aceptación hasta los años 70, y Ecología de
Robert Ricklefs (1973), que seguramente es el
texto más consultado en Estados Unidos. Buena
muestra del crecimiento de este campo es que la
primera edición del libro de Odum tuviera 384
páginas, mientras que la tercera edición del de
ambiente.
LA ECOLOGIA DE LA ESPECIE
Después de la ecología del individuo, el
siguiente paso es la ecología de la especie,
también llamada biología de poblaciones.
Ricklefs (1990) tiene 896. Es evidente que en
El principal objeto de interés en esta rama
este breve repaso sólo podemos abordar una
de la ecología es la población local, que
pequeña fracción de aspectos y problemas de la
está en contacto con las poblaciones de
ecología.
otras especies. Lo que estudia el ecólogo o
426
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
biólogo de poblaciones es la densidad de la
(o de disminución) de dicha población en
población (el número de individuos por
diversas condiciones y, cuando se trata
unidad
de poblaciones de una misma especie,
de
superficie),
la
tasa
de
todos los parámetros que controlan el
crecimiento
tamaño de una población, como la tasa
de natalidad la expectativa de vida, la
mortalidad, etcétera.
Este campo se puede remontar a una
escuela
de
demógrafos
interesados
en
poblaciones
y
el
en
matemáticos
crecimiento
los
de
factores
las
que
lo
5-La rebelión contra el enfoque puramente
controlan. Los principales nombres de este
descriptivo de la sistemática y la morfología,
movimiento son R. Pearl, V. Volterra y A. J.
representada
Lotkab. Mucho más importante para el
por
la
proliferación
de
investigaciones experimentales en fisiología y
embriología (Enwicklungsmechanik), tuvo su
equivalente en la historia natural y se reflejo
ecólogo practicante fue la publicación en
1927 de la Ecología animal de Charles
de
Elton, “la sociología y economía de los
organismos vivos completos. En Alemania, se
animales”. A partir de dicha fecha, la
llamaba Biología a todo lo que tuviera que
biología de poblaciones quedó claramente
ver con el organismo vivo, dándole a la
reconocida
palabra un significado muy distinto del que
ecología.
en
la
insistencia
en
las
relaciones
como
subdisciplina
de
la
tradicionalmente tenía en la literatura en
inglés, donde «biología» era la combinación
de zoología y botánica. El volumen dedicado
a la vida animal (escrito por Doflein) de la
famosa colección Hesse-Doflein, que era un
esplendido resumen de los conocimientos
El concepto de población adoptado por casi
todos
los
ecólogos
poblaciones
de
orientación matemática era básicamente
tipológico, ya que no tenía en cuenta la
sobre animales y plantas vivos, estaba muy
variación genética entre los individuos de la
influido por el pensamiento darvinista. Esta
población.
Biología se consideraba a sí misma como una
poblaciones
alternativa
y
un
evolutivo;
morfología,
el
estudio
complemento
de
«
de
la
estructuras
muertas». Su materia de estudio era más o
menos
lo
que
en
los
textos
modernos
aparece bajo los encabezados de ecología del
comportamiento y ecología evolutiva. Esta
Sus
“poblaciones”
en
el
eran
sentido
más
bien
no
eran
genético
lo
que
o
los
matemáticos llaman conjuntos. En cambio,
en
la
biología
evolutiva,
el
aspecto
fundamental del concepto población es el
carácter
genéticamente
único
-
de
los
biología se ocupaba casi exclusivamente de
individuos que la componen. Este tipo de
los animales.
“pensamiento
poblacionista”
es
muy
diferente del pensamiento tipológico del
427
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
esencialismo. En ecología no se suele tener
nicho típico del pájaro carpintero no parece
en cuenta el carácter genéticamente único
haber sido ocupado -por ninguna otra ave
de los individuos de una población.
en la zona de Nueva Guinea. La existencia
de nichos sin ocupar queda también de
NICHO
U
manifiesto en los casos en que una especie
na característica fundamental de
las especies es que cada una ocupa
una
tamaño de las poblaciones de los miembros
anteriores de la comunidad.
concreta
del
todas
sus
Cuando uno de los requisitos de una especie
necesidades. Los ecólogos lo llaman el nicho
no se satisface adecuadamente -por ejemplo,
de la especie. En el concepto clásico de
cuando en el suelo falta una sustancia
nicho, formulado por Joseph Grinnell, se
química, o cuando hace un calor excesivo-,
consideraba que la naturaleza consta de
este
numerosos
ellos
limitante>> puede impedir la existencia de la
adecuado para una especie en particular.
especie en esa zona. Los limites de la
Charles Elton tenía una idea similar: el nicho
distribución de una especie (cuando no están
es una propiedad del ambiente.
determinados
ambiente,
subdivisión
invasora no parece ejercer impacto en el
que
satisface
nichos,
cada
uno
de
Evelyn Hutchinson introdujo un concepto
diferente de nicho. Aunque lo definió como
un espacio de recursos multidimensional, su
escuela
-si
es
que
he
entendido
sus
publicaciones- considera el nicho más o
menos como una propiedad de la especie. Si
en
una
zona
no
existe
una
especie
«recurso
suelen
estar
limitante>>
por
química
del
suelo
o
nichos
aparentemente
vacíos. Un buen ejemplo es la total ausencia
por
factores
y
la
presencia
de
sabia Darwin, los límites de las especies
suelen
estar
determinados
por
la
competencia con otras especies.
C
aprovechados
insuficientemente
geográficas)
depredadores. En los continentes, como bien
existe su nicho. Pero cualquier naturalista
-recursos
«factor
limitantes como la temperatura, la lluvia, la
COMPETENCIA
descubrir
barreras
controlados
determinada, eso significa que tampoco
que estudie una localidad concreta puede
o
uando varios individuos de la misma
especie
diferentes
o
de
varias
dependen
del
especies
misino
recurso limitado, surge una situación que
de pájaros carpinteros en los bosques de
llamamos
competencia.
Nueva Guinea, cuya estructura general y
conocen desde hace mucho la existencia de
composición botánica son muy similares a
la competencia; sus efectos fueron descritos
las de los bosques de Borneo y Sumatra,
con gran detalle por Darwin. La competencia
donde viven, respectivamente, 28 y 29
entre
especies de pájaros carpinteros. Además, el
(competencia intraespecífica) es uno de los
individuos
de
la
Los
naturalistas
misma
especie
428
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
principales
mecanismos
selección
Panamá. El resultado fue el exterminio de
natural, y de su estudio se ocupa la biología
gran parte de los mamíferos suramericanos,
evolutiva. La competencia entre individuos
que al parecer fueron incapaces de resistir
de
la competencia de las especies invasoras del
distintas
de
la
especies
(competencia
interespecífica) es una de las principales
norte,
materias de estudio de la ecología. Es uno de
depredadores
los factores que controlan el tamaño de las
importante.
poblaciones
competidoras,
y
en
aunque
el
fue
aumento
también
de
un
los
factor
casos
extremos puede conducir a la extinción de
En que medida la competencia determina la
una de las especies competidoras. Darwin lo
composición
explicó en el Origen, refiriéndose a especies
densidad de especies concretas es una
de animales y plantas nativas de Nueva
cuestión
Zelanda, que se extinguieron cuando se
controversias.
introdujeron competidores europeos.
normalmente, la competencia no se puede
de
una
que
ha
El
comunidad
provocado
problema
y
la
fuertes
es
que,
observar, sino que hay que inferirla a partir
Cuando el principal recurso necesario es
de la difusión o proliferación de una especie
superabundante
y
no
tiene
lugar
una
la
concurrente
disminución
o
y
competencia seria, como se observa en los
desaparición de otra. El biólogo ruso Gause
múltiples
realizó
casos
de
coexistencia
de
en
su
laboratorio
numerosos
herbívoros. Además, casi ninguna especie
experimentos con pares de especies, en los
depende exclusivamente de un sólo recurso,
que una de las especies se extinguia cuando
y si el principal recurso escasea se suelen
sólo se disponía de un recurso homogéneo.
buscar recursos alternativos; y en el caso de
Basándose en estos experimentos y en
especies
suele
observaciones de campo, se formula la
encontrar una alternativa diferente. Por lo
llamada ley de la exclusión competitiva,
general, la competencia es más fuerte entre
según la cual dos especies no pueden
parientes
ocupar el mismo nicho. Desde entonces se
competidoras,
cercanos,
cada
con
una
necesidades
,
similares; pero también puede darse entre
han
formas no emparentadas que compiten por
aparentes de esta “ley”, pero por lo general,
el mismo recurso, como los roedores y las
se pueden explicar revelando que las dos
hormigas que se alimentan de semillas. Los
especies, si bien compiten por un mismo
efectos
recurso importante, no ocupan exactamente
de
esta
competencia
quedan
demostrados muy gráficamente cuando se
encontrado
numerosas
excepciones
el mismo nicho.
inicia una competencia entre faunas o floras
enteras, como sucedió a finales del Plioceno,
La
cuando América del Norte y América del Sur
enorme importancia evolutiva.' Ejerce una
quedaron
presión
conectadas
por
el
istmo
de
competencia
especies
selectiva
entre
especies
centrífuga
coexistentes,
que
tiene
sobre
da
las
como
429
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
resultado una divergencia morfológica de
ESTRATEGIAS
las especies simpátridas y una tendencia a
DENSIDAD DE LAS POBLACIONES
extender
sus
nichos
por
zonas
REPRODUCTIVAS
Y
no
coincidentes. Darwin llamo a esto “principio
de divergencia”. Cuando la competencia
conduce a la extinción de una de las
especies, se la ha llamado “selección de
especies”. Sin embargo, sería más exacto
L
os biólogos de poblaciones han
descubierto
que
casi
todas
las
especies se pueden clasificar en
llamarla sustitución de especies, porque las
dos categorías, según el tamaño de sus
presiones
poblaciones
y
individuos de las especies competidoras,
reproductivas.
Por
aunque
especies con poblaciones de tamaño muy
selectivas
afectan
al
actúan
sobre
bienestar
o
a
los
la
a
sus
un
estrategias
lado
menudo
están
las
existencia misma de toda la especie. La
variable,
«selección de especies» es, en realidad,
catástrofes,
una consecuencia de la selección individual.
intraespecífica. Estas especies tienden a
con
sometidas
poca
a
competencia
tener una enorme fecundidad; es decir,
Se puede dar competencia por cualquier
han
recurso
los
selección-r. Otras especies tienen una
animales, suele ser el alimento; en el caso
población casi constante año tras año,
de las plantas de bosque, puede ser la luz;
cercana
en el caso de los habitantes del sustrato
mantenimiento,
puede ser el espacio, como sucede con
fuerte competencia intra e interespecífica.
muchos organismos marinos bentónicos de
Tienden a tener una vida más larga y en
aguas poco profundas. Se puede competir
ellas se selecciona el desarrollo lento, la
por cualquiera de los factores físicos o
reproducción espaciada y el nacimiento
bióticos
de
necesario.
que
son
En
el
caso
esenciales
de
para
los
organismos. La competencia suele ser más
adoptado
a
pocas
la
una
estrategia
capacidad
y
crías.
están
A
esto
de
máxima
de
sometidas
se
le
a
llama
estrategia de selección-K.
fuerte cuanto más densa es la población.
Junto
con
la
depredación,
es
el
más
Aún teniendo en cuenta estas diferencias
importante de los factores dependientes de
en
la densidad que regulan el crecimiento de
fecundidad de todas las especies es tan
las poblaciones.
alta que si se llegaran a reproducir todos
los
la
estrategia
descendientes
reproductiva,
de
una
la
pareja,
el
tamaño de la población se iría acercando
al infinito. Sin embargo, se sabe desde la
antigüedad que sólo una fracción de los
individuos
engendrados
en
cada
430
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
generación sobrevive para engendrar la
dispersión en el caso de algunas plantas, y
siguiente. Entre los factores responsables
muchos
otros.
de esta reducción en cada generación
pudiera
funcionar
figuran
autorregulación
la
competencia
por
recursos
Sin
embargo,
esta
habría
para
que
capacidad
de
que
aceptar
la
limitados, las variaciones climáticas, la
existencia de la selección de grupo (véase
depredación,
el
Capítulo 8), un proceso que, tras un período
fracaso reproductivo. El resultado es que
inicial de aceptación, se demostró que no
las poblaciones de casi todas las especies
actúa más que en las especies sociales.
alcanzan un estado estacionario, a pesar
Lack, G. C. Williams otros demostraron que
de la variación, de las fluctuaciones y de
la selección natural que actúa sobre los
las
individuos.
individuos, en combinación con la selección
Como se alcanza este equilibrio es otra
de parentesco (véase Capítulo 12), bastan
cuestión que ha dado origen a numerosas
para explicar la territorialidad, la baja tasa
controversias en la literatura ecológica.
reproductiva,
las
continuas
enfermedades
muertes
de
y
la
dispersión
y
todos
los
demás fenómenos conocidos que en otro
Los
ecólogos
pronto
se
dieron
(gracias
a
las
cuenta
muy
tiempo se atribuyeron a la autorregulación.
convincentes
Ya nadie considera en serio la teoría de la
pruebas aportadas por David Lack) de
autorregulación.
que gran parte de la mortalidad en las
poblaciones
la
Andrewartha y Birch sostenían que el clima
cuando
podía dominar sobre todos los factores
aumenta la densidad de una población,
adversos relacionados con la densidad, y
los
la
controlar él sólo el tamaño de la población
las
independientemente de la densidad. De
enfermedades, la escasez de alimentos y
hecho, todo el mundo sabe que ciertos
de escondrijos, ejercen mas impacto y
factores
provocan
mayor,
rigurosos, los veranos torridos, las sequías y
de
la
las precipitaciones excesivas, pueden tener
hizo
efectos catastróficos sobre las poblaciones,
densidad.
naturales
Esto
significa
factores
depredación,
adversos
la
así
población.
que
como
mortalidad
el
Este
de
competencia,
una
frenando
depende
crecimiento
descubrimiento
pensar que las poblaciones tienen una
en
8
climáticos,
especial
las
de
como
los
insectos
inviernos
y
otros
capacidad de autoregulación , que se
invertebrados. Un concienzudo análisis de
ejerce
las variaciones de población no influidas por
a
través
limitadores
de
de
mecanismos
crecimiento
de
la
la densidad ha demostrado que el efecto de
población, tales como el establecimiento
la densidad se superpone a las fluctuaciones
de territorio,
inducidas por el clima. Evidentemente, el
tamaño de las poblaciones esta controlado a
la reducción del volumen de la puesta en el
caso
de
las
aves,
el
aumento
de
la vez por factores físicos y biológicos.
la
431
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
DEPREDADORES,
PRESAS
Y
los herbívoros, pero siempre existen unos
COEVOLUCIÓN
pocos taxones de herbívoros capaces de
M
adaptarse a estas defensas químicas.
ientras
que
algunas
especies
tienen poblaciones que apenas
Cuando
una
planta
adquiere
nuevas
varían de tamaño de un año para
sustancias químicas para defenderse de
las
los herbívoros, y los insectos herbívoros
fluctuaciones irregulares o cíclicas de sus
desarrollan a su vez nuevos mecanismos
poblaciones. Elton (1924) demostró que
de desintoxicación, podemos hablar de
estas
de
“coevolución” de las especies implicadas.
liebres,
La coevolución puede también adoptar la
fluctuaciones
forma de mutualismo o simbiosis. Un
otro,
otras
se
caracterizan
fluctuaciones
herbívoros
pequeños
lemmings)
similares
en
poblaciones
(ratones,
provocaban
en
las
por
poblaciones
de
sus
ejemplo bien conocido es la polilla de la
depredadores, como el zorro ártico. Los
yuca,
pequeños roedores árticos suelen presentar
semillas
ciclos de tres o cuatro años, y lo mismo les
polinizando
ocurre a sus depredadores. Las liebres, que
garantizando así el bienestar de sus larvas
son más grandes, suelen tener ciclos de
y la producción de suficientes semillas
nueve o diez años, y sus depredadores
para mantener la población de yuca.
también. Ahora sabemos que los ciclos de
los herbívoros determinan los ciclos de los
depredadores, y al revés.
En
respuesta
a
la
presión
de
los
En
cuyas
larvas
de
yuca
a
algunos
destruyen
para
cambio
casos,
los
algunas
alimentarse,
las
flores,
y
depredadores,
sobre todo si se trataba de especies
introducidas
en
ejercido
efecto
un
nuevas
zonas,
devastador
han
sobre
depredadores, las presas suelen desarrollar
ciertas especies de presas. Se han dado
ciertas conductas adaptativas (por ejemplo,
incluso casos en los que un predador ha
buscar
mejores
exterminado por completo a la especie
protecciones (caparazones más duros, por
que le servía de presa, como ocurrió con
ejemplo), sabor nauseabundo, etc. A su vez,
la polilla de los cactos (Cactoblastis), que
los
por
prácticamente acabó con las poblaciones
estas
de Opzaztia en Queensland (Australia).
refugios)
depredadores
selección
medios
o
van
adquirir
desarrollando
para
superar
defensas. El resultado es una escalada o <
Normalmente,
carrera
el
algunos individuos, y la población de
depredador y la presa. Muchas plantas han
presas se recupera después de que han
adquirido
disminuido la población de depredadores.
de
todo
armamentos»
un
arsenal
entre
de
defensas
sobreviven
químicas, sobre todo alcaloides, que las
Las
hacen poco apetitosas para la mayoría de
depredadores y presas constituyen uno
de
múltiples
siempre
los
campos
interacciones
de
investigación
entre
más
432
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
activos
de
la
ecología,
de
especial
Las plantas fotosintéticas aportan, con gran
importancia para el control biológico de
diferencia,
plagas agrícolas.
biomasa
la
mayor
de
la
contribución
Tierra;
los
a
la
herbívoros
contribuyen menos, y los carnívoros mucho
LA
CADENA
ALIMENTARIA
Y
LA
menos aún. El número de carnívoros es muy
PIRÁMIDE DE NÚMEROS
reducido, en comparación con los herbívoros
E
que consumen, y esto da lugar a una
lton hizo notar que los miembros
de una comunidad forman una
cadena alimentaria, cuyo primer
eslabón son las plantas fotosintéticas; el
siguiente son los herbívoros, el siguiente
los
carnívoros,
y
el
último
los
descomponedores (microbios y hongos).
A las plantas fotosintéticas se les llama
productores, y consumidores a todos los
demás
miembros
de
la
«pirámide de números»,
que refleja el
hecho de que los organismos situados en lo
alto
de
la
cadena
alimentaria
son
relativamente escasos. Un gato que se
alimente de ratones o una ballena que
consume krill (Euphausia) por millones son
ejemplos de esta reducción del número en
los
niveles
superiores
de
la
pirámide
alimentaria.
cadena
alimentaria. Los carnívoros, a su vez,
MODO DE VIDA E INVESTIGACIÓN
pueden clasificarse según su tamaño; por
TAXONÓMICA
lo general, los más grandes no sólo se
T
alimentan de herbívoros, sino también de
carnívoros pequeños.
odos
los
estudios
comparativos
sobre especies raras, extensión de la
distribución
de
una
especie,
Por término medio, el tamaño aumenta a
interacciones
medida que se asciende en la cadena
muchos
alimentaria.
hay
biología de poblaciones se basan en el
larvas),
conocimiento de las especies taxonómicas
mientras que los carnívoros suelen ser más
existentes y su modo de vida. Casi todos los
grandes y mucho menos numerosos. Sin
naturalistas tradicionales, en especial lose
embargo, ejemplos como el elefante y los
botánicos, entomólogos y especialistas en
grandes ungulados demuestran que también
organismos
los
gran
taxonomistas. De hecho, sus estudios sobre
tamaño. De hecho, los herbívoros más
el modo de vida de los organismos les
grandes
sirvieron
miríadas
Entre
de
insectos
herbívoros
(los
los
herbívoros
(y
pueden
elefantes
sus
alcanzar
y
algunos
depredador-presa
campos
de
y
otros
investigación
sobre
acuáticos,
de
gran
eran
ayuda
también
en
sus
dinosaurios) suelen ser mayores que los
discriminaciones taxonómicas. Esta dualidad
carnívoros más grandes que coexisten con
de especialidades se volvió mucho más rara
ellos.
después de que la ecología se emancipara
433
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
de la historia natural, pero todos los buenos
recientes a dicho número no se han debido
taxonomistas
a nuevos descubrimientos, sino al ascenso
siguieron
siendo
buenos
9
naturalistas .
de poblaciones aisladas a la categoría de
especie. El número de nuevas especies de
Evidentemente, el estudio del modo de vida
aves descubiertas en los últimos 10 años no
de los animales y plantas ha interesado
llega al 0.3 por ciento del número total. En
siempre a los ecólogos. En el caso de las
otras palabras, ya se ha descubierto y
plantas, la división clásica en anuales y
descrito por lo menos un 99 por 100 de las
perennes se basa en un criterio de modo -
especies de aves. En cambio, en muchos
de
grupos
vida,
y
también
la
clasifcación
en
de
insectos,
hierbas, arbustos y árboles se basa en un
invertebrados
inferiores,
criterio
los
especies conocidas no llega al 10 por 100
animales, casi todos los aspectos de su vida
del número de especies que existen en
-longevidad,
sedentarismo,
realidad, y lo mismo sucede con los hongos,
naturaleza del nicho, ciclos estacionales,
los protistas y los procariontes. Los estudios
frecuencia de reproducción, sistemas de
sobre diversidad de especies en los bosques
apareamiento, etc.- influyen en el éxito
tropicales y en ciertos ambientes marinos
reproductivo y en el tamaño de la población
son lamentablemente insufcientes. Esta es
y, por lo tanto, tienen interés para el
una de las razones de que los ecólogos
biólogo de poblaciones.
suscritaban con entusiasmo las peticiones
ecológico.
En
el
fecundidad,
caso
de
Sin embargo, tras varios siglos de afanoso
trabajo por parte de los taxonomistas,
todavía no sabemos con exactitud cuantas
especies existen, y mucho menos sabemos
como vive cada una. Si existen 10 millones
de
apoyo
LA
y
de
especies
ascendiera
a
30
número
de
investigaciones
DE
LAS
COMUNIDADES
número
medio, esto quiere decir que conocemos
las
ECOLOGIA
A
moderado) y se ha descrito un millón y
el
e
taxonómicas.
aproximadamente un 15 por ciento. Si el
de especies de animales (un cálculo muy
a
arácnidos
finales del siglo XIX, a medida que
la
ecología
iba
«convirtiéndose
creciendo
en
una
y
ciencia
independiente nacida de la historia natural
la
geografía
vegetal,
empezó
a
millones (un cálculo nada desorbitado),
desarrollarse
conocemos sólo el 5 por ciento.
completamente diferente de las ecologías
Por añadidura, el nivel de conocimientos
que poseemos sobre los diferentes grupos
es
muy
desigual.
Existen
unas
9300
especies de aves, y casi todas las adiciones
un
tipo
de
ecología
de los individuos y las poblaciones. El
principal interés de esta nueva “ecología de
las comunidades” o “sinecología” era la
composición
y
estructura
de
las
434
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
comunidades
formadas
por
especies
10
diferentes ..
fue la Ecología de las plantas de Eugene
Warming, a quien algunos han llamado “el
padre de la ecología”. Todos los miembros
Los inicios de este modo de contemplar la
de su escuela eran bastante fisicistas en
naturaleza se pueden encontrar ya en las
sus
obras
verdadero
importancia de la temperatura, el agua, la
fundador de la ecología de comunidades fue
luz, el nitrógeno, el fósforo, la sal y otras
Alexander Von Humboldt, con sus análisis
sustancias químicas que influyen en la
de
de
distribución de los tipos de vegetación. Pero
vegetación creados por climas similares,
para Warming, en contraste con lo que
independientemente
pensaban muchos de sus predecesores, el
de
los
Buffon.
tipos
de
Pero
el
vegetación:
de
la
tipos
relación
explicaciones,
e
insistían
en
la
taxonómica de las especies componentes.
principal
Entre los tipos de vegetación figuran la
precipitaciones, y no la temperatura. Llegó
pradera, el bosque templado caducifolio, la
a
selva lluviosa tropical, la tundra y las
investigaciones en los trópicos. En términos
sabanas;
estrictos,
y
dado
que
éstos
eran
los
determinante
esta
conclusión
este
tipo
eran
gracias
de
las
a
ecología
sus
acabo
ejemplos más conspicuos de comunidades,
denominándose “ecología geográfica de las
la sinecología se concentró en el estudio de
plantas”.
comunidades
vegetales
y
tenía
un
componente geográfico muy importante.
10-En ocasiones, los ecólogos aplican el término
Una selva tropical, tanto en la zona de
<<población>> a conjuntos de varias especies
Australia como en la Amazonia, tiene un
en
aspecto característico; lo mismo ocurre con
los
desiertos,
independientemente
del
continente. En el aspecto taxonómico, como
un
ecosistema.
Pueden
referirse
a
la
<población de plancton>> de un lago, o a la
<población de herbívoros>> de una sabana. En
la mayoría de los casos, este empleo de la
palabra población para designar porciones de un
hizo notar Darwin, las plantas de un tipo
ecosistema
concreto de vegetación -por ejemplo, los
equivocos.
desiertos- no suelen estar emparentadas
11
con las de otros desiertos, sino más bien
intenso, por los animales, que se reflejo en obras
con las plantas de otros tipos de vegetación
como Tiergeographie auf Okologischer Grundlage
del
mismo
continente.
Los
ecólogos
vegetales, desde Humboldt en adelante,
pero sobre todo a partir de la segunda
mitad
del
siglo
XIX,
han
intentado
Hubo
con
un
múltiples
interés
especies
similar,
induce
aunque
a
menos
de R. Hesse (1924). A pesar de su título, no era
un tratado de geografía animal que estudiara la
distribución de los animales y las causas de dicha
distribución, sino más bien una ecología animal
basada
en
factores
geográficos.
En
algunos
caracterizar los diversos tipos de vegetación
aspectos,
y sus causas.
ecológica de Semper (1881). Con el tiempo, la
fue
la
sucesora
de
la
morfología
ecología de las comunidades dió origen a la
El producto más celebre de esta tradición
ecología
de
los
ecosistemas
(véase
más
435
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
adelante).
influyen muchos factores: el tipo de suelo,
la
SUCESIÓN Y CLIMAX
A
exposición
regularidad
principios del siglo XX, el ecólogo
estadounidense Frederic Clements
hizo notar por primera vez que,
después de una perturbación --que puede
ser una erupción volcánica, una fuerte
al
de
sol
las
y
al
viento,
precipitaciones,
la
las
colonizaciones casuales y otros muchos
procesos aleatorios. Uno de los primeros en
estudiar las sucesiones fue el naturalista y
poeta estadounidense Henry David Thoreau
(1993).
riada, una tormenta de viento o un incendio
La fase final de una sucesión, que Clements
forestal-, se desarrolla una sucesión de
y los primeros ecólogos llamaron climax,
comunidades
tampoco
vegetales.
Un
campo
es
predecible
ni
tiene
una
abandonado, por ejemplo, será invadido
composición
sucesivamente
por
comunidades maduras suele haber mucha
arbustos
árboles,
y
transformándose
plantas
en
herbáceas,
hasta
en
las
sustitución de especies, y en el climax
influyen los mismos factores que influyeron
especies que necesitan más luz son siempre
en la sucesión. No obstante, los ambientes
los primeros invasores; las que toleran la
naturales
sombra
equilibrio y cambian relativamente poco con
mas
bosque.
Incluso
Las
aparecen
un
acabar
uniforme.
adelante
en
la
sucesión.
maduros
suelen
estar
en
el tiempo, a menos que cambie el entorno
Clements y otros ecólogos de su época
mismo.
creyeron observar una regularidad casi con
Para
carácter de ley en el orden de sucesión,
“superorganismo”, una entidad orgánica.
pero
Incluso algunos autores que aceptaban el
esto
no
se
ha
demostrado
Clements,
el
climax
era
un
suficientemente. Uno de los estudios mejor
concepto
documentados sobre la sucesión se llevo a
caracterización como superorganismo, que,
cabo durante la repoblación de la isla de
efectivamente, es una metáfora equívoca. A
Krakatoa,
completamente
una colonia de hormigas se le puede llamar
arrasada por una erupción volcánica en
superorganismo legítimamente, porque su
1883 (Thornton 1995). En esta y en otras
sistema
sucesiones
una
organizado que toda la colonia funciona
tendencia general, pero los detalles suelen
siempre como un conjunto, adaptándose a
ser impredecibles. Un prado abandonado de
las circunstancias; pero no hay evidencias
Nueva Inglaterra puede ser ocupado por
de
pinos
comunicación interactiva en una comunidad
que
quedo
se
blancos
puede
y
reconocer
abedules,
otro
prado
que
de
de
climax
rechazaron
comunicación
exista
una
red
está
similar
su
tan
de
cercano puede ser invadido por cedros,
vegetal
cerezos silvestres y arces. En la sucesión
autores prefieren el término <asociación>,
en
estado
de
climax.
Muchos
436
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
Aún menos afortunada fue la extensión de
D
esta manera de pensar para incluir a los
asociación de plantas y animales en una
animales, y no sólo a las plantas. De ahí
localidad,
surgió el “bioma”, una combinación de la
ganando cada vez más aceptación. Este
flora y la fauna que coexisten en una zona.
término, propuesto por el ecólogo vegetal
Aunque es cierto que muchos animales
inglés A. G. Tansley (1935), designa a todo
están estrictamente asociados con ciertas
el sistema de organismos asociados, junto
plantas, hablar por ejemplo del “bioma
con los factores físicos de su entorno.
para insistir en el carácter ligero de la
interacción.
adas las críticas que, por una
razón u otra, recibían los términos
climax, bioma, superorganismo y
otras expresiones técnicas aplicadas a la
la
palabra
ecosistema
fue
abeto-alce” induce a confusión, ya que no
existe cohesión interna en su asociación
Algún tiempo después, R. Lindeman (1942)
como la que existe en un organismo. A la
insistió en la función transformadora de
comunidad de abetos no le afecta ni la
energía de dicho sistema. Otro ecólogo la
presencia ni la ausencia de alces. De hecho,
describió acertadamente de la siguiente
existen
forma:
enormes
zonas
de
bosque
de
“Un
ecosistema
implica
la
abetos sin alces. La descripción de las
circulación, transformación y acumulación
comunidades
de energía y materia a través del medio
vegetales
superorganismos
siempre
como
ha
tenido
connotaciones algo místicas.
formado
por
los
actividades”.
seres
La
descomposición,
el
vivos
y
sus
fotosíntesis,
la
herbivorismo,
la
La oposición a las ideas de Clements sobre
depredación,
ecología vegetal la inició Herbert Gleason
actividades simbióticas son algunos de los
(1926), a quien pronto se unieron otros
principales procesos biológicos responsables
ecólogos. Su principal argumento era que la
del
distribución de una cierta especie estaba
materiales y energía. Así pues, lo que más
controlada por los requisitos de nicho de
le interesa al ecólogo son “las cantidades de
dicha especie y que, por lo tanto, los tipos
materia y energía que circulan a través de
de
un ecosistema dado, y la velocidad a la que
vegetación
consecuencia
de
eran
las
una
ecologías
especies individuales de plantas.
simple
de
las
el
transporte
parasitismo
y
y
otras
almacenamiento
de
lo hacen” (Evans 1956). La principal misión
del Programa Biológico Internacional (IBP)
consistía
en
obtener
estos
datos
cuantitativos.
ECOSISTEMA
Por desgracia, parece que este enfoque
437
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
fisicista no representó una gran mejora con
Evidentemente, también influyen mucho los
respecto a sus predecesores. Aunque el
factores históricos, como el origen de un
concepto
biota a consecuencia de la fusión de dos
de
ecosistema
tuvo
mucha
aceptación en los años 50 y 60, debido
biotas
sobre todo al entusiasmo de Eugene y
facilidades para la especiación que presente
Howard Odum, ya no es el paradigma,
una zona (por tener, por ejemplo, muchas
dominante. Los argumentos de Gleason en
posibles barreras geográficas). Esto puede
contra del climax y el bioma, son también
explicar que una cierta zona de Malasia
válidos,
el
tenga el triple de especies de árboles de
de
bosque que una zona equivalente en la
en
ecosistema.
gran
medida,
Además,
el
contra
número
interacciones es tan grande que resultan
anteriormente
separados,
o
las
selva amazónica.
muy difíciles de analizar, incluso con la
Dos especies pueden excluirse mutuamente
ayuda de potentes ordenadores.
en una localidad y coexistir pacíficamente
Por último, casi todos los ecólogos jóvenes
en otra. Competidores potenciales pueden
consideran más interesantes los problemas
formar
ecológicos referentes a las adaptaciones de
específica puede variar de un lugar a otro.
conducta y modo de vida que la medición
Por ejemplo, en las pequeñas islas situadas
de constantes físicas. No obstante, se sigue
al
hablando de ecosistemas para referirse a
encontrar una paloma frugivora grande,
asociaciones locales de plantas y animales,
otra de tamaño mediano y otra pequeña.
por lo general sin prestar mucha atención a
Sin embargo, no se puede predecir que
los aspectos energéticos. Un ecosistema no
especies concretas de palomas grandes,
posee el carácter unitario e integrado que
medianas y pequeñas se encontraran en
cabría esperar de un auténtico sistema.
una
este
«gremios»,
de
cierta,
Nueva
isla,
cuya
Guinea
porque
composición
se
esto
pueden
parece
depender de sucesos fortuitos.
DIVERSIDAD
E
Por muy relativamente estable que parezca
ntonces, ¿qué factores controlan el
una comunidad, en realidad representa un
número de especies que coexisten
equilibrio entre la extinción y una nueva
en
colonización.
un
lugar
determinado?
La
Los
primeros
que
generalización más obvia que podemos
comprendieron esto con claridad fueron los
hacer es que cuanto más severo sea el
que estudiaban las poblaciones de las islas,
entorno,
la
que llegaron a formularlo matemáticamente
comunidad. En una zona inhospita como un
como “ley de la biogeografía de las islas”.
desierto, o una tundra ártica, habrá muchas
Cuanto más pequeña sea la isla, más rápida
menos
bosque
es la sustitución de especies; y a la inversa:
subtropical o tropical. Pero esto no es todo.
cuanto más lenta sea la sustitución, mayor
menos
especies
especies
que
en
formarán
un
438
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
es el porcentaje de especies endémicas.
conchas esqueletos presentan considerables
Cuanto
diferencias de preservación. A veces se
más
tiempo
sobreviva
una
población aislada en una isla, mayor es la
encuentran
probabilidad de que se transforme en una
aparentemente
3
especie aparte' .
ejemplo,
comunidades
bien
de
enteras
preservadas
comunidades
circunstancias
locales
la
de
(por
arrecife).
Las
sedimentación
y
MacArthur sostenia en 1955 que cuanto
preservación se investigan con los métodos
más
de la tafonomía.
diversa
sea
una
comunidad,
más
estable es. May (1973) llegó a la conclusión
contraria, y los estudios posteriores no han
El
logrado conseguir un acuerdo. Lo evidente
paleoecología es la extinción completa de
es que la composición de una comunidad es
grandes
el
complejisima
ejemplo, la extinción de los trilobites, el
interacción de factores históricos, físicos y
taxón de invertebrados dominante en el
bióticos, que en la mayoría de los casos
Paleozoico? O la de los ammonites, un
sólo
manera
grupo casi igualmente dominante en el
aproximada. Los factores que influyen en la
Mesozoico? Si la desaparición de uno de
composición, como las características físicas
estos
del
de
grandes períodos de extinción masiva de la
ser
historia de la Tierra, se puede achacar a la
bastante aparentes; pero la importancia
misma causa que la extinción general. Esto
relativa de estos factores puede estar muy
se aplica, por ejemplo, a la extinción de los
influida por contingencias históricas.
dinosaurios, que coincide con el fin del
resultado
se
de
puede
ambiente
competidores
una
predecir
y
y
la
de
presencia
enemigos,
suelen
campo
de
mayor
taxones.
grupos
interés
¿Qué
coincide
con
en
provocó,
uno
la
por
de
los
Cretácico y -en esto existe ya un cierto
PALEOECOLOGiA
consenso- con el impacto del asteroide
A
Alvarez en Yucatán. La extinción de los
medida que avanzaba el estudio de
las
comunidades
paleontólogos
fósiles,
fueron
los
prestando
cada vez más atención a la ecología de los
biotas
del
ecológicos
pasado.
se
Muchos
manifiestan
problemas
de
manera
trilobites se atribuye con frecuencia a la
competencia
con
los
moluscos,
“más
eficientes funcionalmente”, pero ésta es en
gran medida una inferencia post hoc, ergo
propter hoc.
especial en los biotas fósiles, aunque las
La vida en la Tierra se originó en el agua,
conclusiones obtenidas en estos estudios
y una de las principales revoluciones
están condicionadas por el problema de la
ecológicas fue la conquista de la tierra
preservación diferencial. Los organismos de
firme, primero por las plantas y después
cuerpo blando sólo fosilizan en condiciones
por los animales. Pero así como los
muy especiales, pero incluso los que poseen
trilobites
y
los
ammonites
fueron
439
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
sustituidos en el agua, también en tierra
pasar de una a otra con mucha rapidez,
tuvieron lugar importantes sustituciones.
como ocurrió con la cuestión de si los
Se suele mencionar con frecuencia el
biotas más diversos son o no los más
auge de los mamíferos tras la extinción
estables.
de los dinosaurios, pero entre las plantas
terrestres tuvo lugar un cambio mucho
El
más drástico, aunque menos completo. La
correcta en muchas controversias ecológicas,
vegetación
si no en casi todas. Diferentes tipos de
helechos
dominante,
consistente
arborescentes,
en
equisetos
y
pluralismo
organismos
parece
pueden
ser
la
seguir
respuesta
diferentes
gimnospermas, fue sustituída durante el
normas. En los ambientes acuáticos y en los
Cretácico
terrestres
pueden
factores
determinantes.
por
las
(angiospermas).
plantas
Regal
con
flores
(1977)
ha
predominar
Los
diferentes
factores
verosímil,
dominantes pueden cambiar con la latitud.
basada en la polinización por insectos (en
Cuando dos autores discrepan acerca de la
lugar de por el viento) y en la dispersión
solución a un problema ecológico, esto no
de semillas por aves y mamíferos. Lo más
significa necesariamente que uno de los dos
interesante de esta explicación es que el
este equivocado. Puede tratarse de un caso
cambio
de pluralismo.
sugerido
una
no
se
explicación
atribuye
a
factores
fisiologicos o climáticos, sino a factores
ecológicos.
Otras controversias de la ecología, como
CONTROVERSIAS EN ECOLOGÍA
P
ocas
controversias
sucede en otros campus de la biología, son
ecológicas
importantes se han resuelto de
manera decisiva, si es que se ha
resuelto alguna. ¿Cómo se controla la
densidad de población, la competencia o
la depredación? ¿Qué factores son más
importantes,
los
dependientes
de
la
densidad o los que no dependen de ella?
¿Tienen las sucesiones una fase terminal
predecible? ¿Qué grado de rigidez tiene la
< ley> de la exclusión competitiva? En
todas
estas
controversias
existe
una
opinión dominante, pero también una
oposición minoritaria. Y a veces se puede
consecuencia de la incapacidad de distinguir
entre casas próximas y causas evolutivas.
La ecología se diferencia de casi todas las
demás disciplinas biológicas en que no
encaja perfectamente en el esquema de
causaciones próximas o evolutivas. Es más:
algunas partes de la ecología, como la
ecología evolutiva, están dominadas por un
intrincado
sinergismo
de
causaciones
próximas y remotas. En el estudio de
fenómenos ecológicos es muy importante
distinguir
entre
los
dos
tipos
de
causaciones, si se quiere desentrañar las
causas y los efectos.
440
¿QUE PREGUNTAS PLANTEA LA ECOLOGIA?___________________________
Si
para
encontrar
la
respuesta
a
los
naturalistas
han
explicado
las
muchas
problemas evolutivos hay que pensar en
maneras
términos de poblaciones, el pensamiento
provocado cambios' generalizados en la
ecológico
a
vegetación natural. La deforestación de las
sino
montañas de la zona mediterránea, la actual
también a todas nuestras relaciones con el
deforestación de las selvas tropicales y el
ambiente, incluyendo todas las cuestiones
forrajeo excesivo (sobre todo, por parte de
económicas
política
las cabras) en muchas zonas subtropicales,
forestal, la agricultura, las pesquerías, etc. Y
han tenido efectos drásticos y muchas veces
siempre hay que tener presente que en muy
catastróficos sobre el ambiente natural y
pocos casos se puede aplicar una receta
sus
simple. Las interacciones ecológicas suelen
denunciado
generar
conservacionista,
no
cuestiones
de
debe
aplicar
relacionadas
final
de
sólo
conservacionismo,
reacciones
resultado
después
se
con
en
sólo
análisis
la
cadena,
resulta
muy
cuyo
aparente
complejos
y
detallados. Al parecer, nadie se esperaba
en
que
habitantes
medidas
los
humanos
humanos.
por
Esto
el
que
necesarias
ha
han
ha
sido
movimiento
indicado
las
(principalmente,
el
control de poblaciones) para reducir los
futuros daños.
que la destrucción de las colonias de aves
marinas de Novaja Zemlya por materiales
Al igual que cualquier otra especie, la
radiactivos provocara un colapso en las
humana tiene su ecología específica. Los
pesquerías de la zona. La introducción de
principales
flora o fauna exótica (como el conejo en
ecólogo son cuatro:
Australia), ya sea deliberada o accidental,
suele
tener
efectos
catastróficos
inesperados. La investigación ecológica no
puede predecir ni evitar todo esto, pero si
1)
la
campos
dinámica
de
y
interés
para
consecuencias
el
del
crecimiento de la población humana,
2).el empleo de los recursos
una parte; como mínimo, puede mitigar o
invertir los efectos. En ocasiones, un análisis
3) el impacto de los seres humanos sobre su
ecológico oportuno puede impedir actos
entorno
concretos, como la construcción de una
4) las complejas interacciones entre el
presa,
crecimiento de la población y el impacto
que
tendrían
consecuencias
ambiental. Tal como han indicado a menudo
desastrosas.
ecólogos y ecologistas, el problema del
La
aparición
del
influído en casi
vegetales
existentes.
Perkins
hombre
civilizado
ha
todas
las comunidades
naturales
anteriormente
Desde
Marsh
los
y
tipos
Aldo
de
futuro
de
la
humanidades,
en
último
término, un problema ecológico.
George
Leopold,
los
441
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
442
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
¿QUE ORGANISMOS VIVEN en un campo o
en
un
estanque?
recursos
de
¿Cómo
materia
obtienen
y
energía
los
para
permanecer vivos? ¿Cómo interactúan estos
organismos entre sí y con su ambiente físico
y
químico?
¿Qué
cambios
podría
experimentar este campo o estanque a
través del tiempo?
La
ecología
es
la
ciencia
que
intenta
responder a dichas preguntas acerca de
como funciona la naturaleza. En 1869, el
biólogo alemán Ernst Haeckel acuñó el
termino ecología a partir de dos palabras
griegas: oikos, que significa "casa" o "lugar
para vivir ", y logos, que significa "estudio
de".
La ecología es así el estudio de cómo
interactuan los organismos entre si y con su
ambiente no vivo de energía y materia (Fig.
4-1). La palabra clave es interactúa. Los
científicos
generalmente
estudio
realizan
examinando
este
diferentes
ecosistemas; es decir, comunidades con
grupos
de
especies
diferentes
que
interactúan entre sí y con su ambiente no
vivo físico y químico.
Este
capítulo
considerar
para
los
principales componentes vivos y no vivos
de los ecosistemas y su interacción. Los
siguientes dos capítulos considerarán los
principales tipos de zonas de vida y
ecosistemas, y los cambios que ocurren
debido a los acontecimientos naturales y
las actividades humanas.
443
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
4-1
SISTEMAS
SUSTENTACIÓN
DE
DE
se
LA
mezclarse mejor con su ambiente.
vuelve
café,
de
modo
que
puede
VIDA EN LA TIERRA:
UNA VISIÓN GENERAL
L
A TIERRA: UN PLANETA DINAMICO
Varias
importantes
partes
que
interactúan desempeñan un papel en
el sostenimiento de la vida sobre la Tierra
(Fig. 4-2). Son:
Atmósfera
-una
delgada
envoltura
gaseosa que rodea al planeta (Fig. 4-3).
Cerca de 95% de la masa de aire del
Figura 4-1 La ecología es el estudio de como
planeta se encuentra en la capa más
los organismos interactúan con otros seres
interna de la atmósfera, conocida como
vivos y no vivos, como la luz solar, el aire,
tropósfera (o tropósfera), que se extiende
el agua y el suelo. Este zorro ártico, con su
unos 17 km (11 mi) sobre el nivel del
blanco abrigo de invierno que lo ayuda a
mar. La segunda capa de la atmósfera
esconderse en la nieve, y otros animales
que se extiende de 17 a 48 km (11 a 30
dependen del sol, el agua, vegetales y
mi) sobre la superficie de la Tierra, se
degradadores (principalmente bacterias y
llama estratosfera (o estratósfera).
hongos) para su sobrevivencia. Cuando la
nieve se derrite durante el breve verano
Hidrósfera (o hidrósfera) -el agua líquida
ártico, la cubierta o abrigo de piel del zorro
(océanos, mares, lagos y otros cuerpos
de agua superficial y subterránea), agua
congelada (casquetas polares, témpanos
444
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
de hielo flotantes y hielo en el suelo
El conjunto de organismos vivos de la
conocido
Tierra
como
permafrost
o
de
(existentes
en
la
biosfera)
que
congelación permanente), y cantidades
interactúian entre si y con su ambiente no
pequeñas
vivo (energía y materia) en todo el mundo,
de
vapor
de
agua
en
la
atmósfera.
se llama ecosfera (o ecósfera).* Si la Tierra
fuera como una manzana, la ecosfera no
La geosfera (o geósfera) -formada por el
sería mas gruesa que su cáscara, existiendo
núcleo,
entre
el
contiene
manto
y
la
suelo
y
las
el
corteza
rocas).
(que
el
calor
de
materia
fundida
del
Los
interior de la Tierra y el frío sin vida del
combustibles fósiles y los minerales que
espacio sideral. La meta de la ecología es
usamos, se encuentran en la corteza en el
aprender como funciona esta delgada piel
manto superior de la Tierra, conocidos
terrena de aire, agua, suelo y organismos,
como litosfera (o litósfera). Esta consta
y como se sustenta a sí misma.
de varias placas gigantescas que han
estado
moviéndose
muy
lentamente
FLUJO
DE
ENERGIA
durante cientos de millones de años. La
CICLAMIENTO DE MATERIA
biosfera (o biósfera) -todo el dominio
L
donde se encuentra la vida. Consta de
partes de la atmósfera (la tropósfera), la
hidrósfera
(principalmente
el
agua
superficial y subterránea) y la litosfera
(principalmente
el
suelo
y
las
rocas
superficiales y los sedimentos en el fondo
de mares y océanos y otras masas de
aguas donde se encuentra la vida. La
biosfera
es
una
zona
de
vida
relativamente delgada, de 20 km (12 mi),
que se extiende desde el lecho mas
Y
a vida en la Tierra depende en gran
parte de dos procesos fundamentales
(Fig. 4-4):
* Muchas fuentes usan el término biosfera
de este modo. El autor emplea el término
biosfera para indicar dónde se encuentra la
vida de la Tierra, y el término ecosfera para
representar la interacción de la bioslera
(vida) con la energía y la materia en el
ambiente no vivo circundante.
profundo de los océanos hasta la cúspide
de las montañas más altas.
Hablamos de la Tierra como un planeta
dinámico, porque estas regiones o esferas
principales
del
planeta
experimentan
cambios a corto y largo plazo, en respuesta
a las cambiantes condiciones ambientales
causadas por los procesos naturales y por
nuestras actividades.
445
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
mayor parte de la radiación ultravioleta de
Sol es absorbida por pequeñas cantidades
de ozono gaseoso (0) en la estratosfera,
donde
las
temperaturas
ascienden
al
aumentar la altitud. La mayoría de este
ozono se encuentra en lo que se llama la
capa de ozono, entre 17 y 26 km (11 y 16
mi) sobre el nivel del mar. Esta acción
filtrante por la delgada gasa de ozono en la
estratosfera,
nos
aumento
quemaduras
de
protege
contra
por
el
un
sol,
incidencia en cáncer de la piel, cáncer
ocular y cataratas oftálmicas. Esta pantalla
solar planetaria también evita daños a
algunos vegetales y organismos acuáticos.
(Utilizado con permiso
Biology:
Concepts
de Cecie
and
Starr,
Applications,
Belmont, Calif.: Wadsworth, 1991.)
Figura 4-3 La atmósfera de la Tierra. Cerca
de 95% de la masa de aire del planeta
circula
en
la
troposfera,
donde
las
temperaturas disminuyen rápidamente con
la altitud. Casi 99% del volumen de aire
limpio y seco en la troposfera consta de dos
gases: nitrógeno (78%) y oxígeno (21 %).
El volumen restante del aire troposférico
tiene un poco menos de 1 % de argón y
aproximadamente 0.35% de dióxido de
carbono. El aire de la troposfera tambien
contiene vapor de agua en cantidades que
varian de 0.01 % en volumen en los polos
helados, a 5% en los trópicos húmedos. La
446
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Figura 4-4 La vida sobre la Tierra depende
del ciclamiento de elementos críticos (líneas
o en un sentido de energía de alta calidad
de trazo continuo alrededor de los círculos)
proveniente del Sol, a través de materia y
en un sentido de la energía y el flujo solar a
cosas vivas sobre o cerca de la superficie
través de la ecosfera (líneas de trazo
de la tierra, luego en el entorno ambiental
punteado).
general
(principalmente como calor de baja calidad
enormemente simplificada, muestra sólo
disperso, aire o moléculas de agua a baja
unos pocos de los muchos elementos que
temperatura eventualmente en el espacio
se reciclan.
como radiación infrarroja.
Esta
visión
Movimiento de materia requerido por los
organismos vivos a través de partes de la
ecosfera.
447
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
SOL:
FUENTE DE ENERGÍA PARA
energía electromagnética llega a nuestro
LA VIDA
planeta, gran parte de ella es reflejada o
E
absorbida
por
sustancias
químicas
en
nergía que sostiene la vida en la
partes de la atmósfera. Esto evita que la
Tierra cobra y calienta la Tierra y
mayoría de los nocivos rayos cósmicos de
suministra la caída por las plantas
alta energía, los rayos gama, los rayos X y
verdes
y
los
la radiación ionizante ultravioleta, lleguen
compuestos que sirven como alimento para
hasta la superficie terrestre. La energía
casi todos
algunas
-
para
sintetizar
organismos. La energía solar
radiante que alcanza la troposfera esta
también activa de formas clave de materia,
principalmente
y dirige clima y la temperie (o tiempo
burdamente
atmosférico) constribuyen el calor y agua
visible) y de radiación infrarroja (que la
pura sobre la terrestre.
mayoría de los organismos experimentan
en
forma
iguales
de
de
cantidades
luz
(radiación
como calor), más una cantidad pequeña de
Una gigantesca bola de fuego compuesta de
los gases hidrogeno (72%) y helio (28%).
radiación
ultravioleta
no
absorbida
por
moléculas de ozono en la estratosfera.
Las temperaturas y presiones en su núcleo
interno son suficientemente altas para que
Del término temperie para designar el
los núcleos de hidrógeno que se encuentran
estado único (en inglés, weather) evita la
allí
confusión
experimenten
fusión
nuclear
para
frecuente
"tiempo"
(concepto
formar núcleos de helio (Fig. 3-12), y
meteorológico) y físico referente al instante
liberen constantemente cantidades enormes
y la duración. [F.P.I
de energía radiante.
Este gigantesco y lejano reactor de fusión
nuclear irradia energía en el espacio según
Cerca de 34% de la energía solar que llega
un espectro de radiación electromagnética
a
(Fig. 3-4). Estas formas de energía radiante
inmediatamente al espacio por las nubes,
viajan hacia el exterior en todas direcciones
sustancias químicas y polvo, y por la
a través del espacio, y recorren la distancia
superficie terrestre de tierra y agua (Fig. 4-
de 150 millones de kilómetros (93 millones
5). La mayor parte del 66% restante,
de
calienta la troposfera y la tierra o suelo,
millas) hacia la
Tierra
en
unos
8
la
troposfera,
es
reflejada
evapora agua y la cicla a través de la
minutos.
ecosfera, y genera los vientos. Una fracción
La Tierra, un minúsculo objetivo en la
minúscula
vastedad del espacio, recibe sólo cerca de
principalmente por las plantas verdes y por
un mil millonésimo de la energía total que
algunas
emite
procesos de fotosíntesis para producir los
el
Sol.
Cuando
tal
espectro
de
(0.023
bacterias,
%)
y
es
capturada,
utilizada
en
los
448
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
compuestos orgánicos con los que muchas
estos elementos. Pueden variar con los
plantas y organismos se alimentan para
distintos
sobrevivir.
nutrientes
organismos.
se
En
general,
encuentran
en
tales
diversos
compuestos.
La mayor parte del 66% de la radiación
solar no reflejada, se degrada en radiación
Los
infrarroja
organismos
de
experimentamos
baja
calidad
como
calor)
(que
elementos
requeridos
en
grandes
por
los
cantidades
se
cuando
denominan macronutrientes. Son ejemplos:
interactúa con la Tierra (Fig. 4-5). La
el carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno,
intensidad a la que fluye el calor a través
fósforo, azufre, calcio, magnesio y potasio.
de la troposfera y eventualmente hacia el
Estos
espacio es afectada por la presencia de
constituyen el 97% de la masa del cuerpo
gases atrapantes de calor, como vapor de
humano, y más del 95% de la masa de
agua, dióxido de carbono, metano, óxido
todos
nitroso y ozono, en la troposfera.
elementos requeridos por los organismos
en
elementos
los
y
sus
organismos.
cantidades
compuestos
Los
pequeñas,
30
o
o
más
trazas,
se
Las actividades humanas están agregando a
llaman micronutrientes. Son ejemplos: el
la troposfera grandes cantidades de dióxido
hierro, cobre, zinc, cloro y yodo.
de
carbono
y
varios
otros
gases
que
atrapan calor. Los científicos advierten que
La mayor parte de las sustancias químicas
esto
de la Tierra no ocurren en formas útiles
podría
invernadero
aumentar
natural
de
el
efecto
de
la
Tierra.
Los
para
los
organismos
que
viven
en
el
modelos en computadora de los sistemas
planeta. Afortunadamente, los elementos y
climáticos de la Tierra, indican que tal
sus compuestos necesarios como nutrientes
efecto alteraría los patrones de los climas,
para la vida sobre la Tierra, son ciclados
alteraría los esquemas de crecimiento de
continuamente en vías complejas a través
los recursos alimentarios y los hábitats de
de las partes vivas y no vivas de la
la vida silvestre y, posiblemente, elevaría
ecosfera, y convertidas en formas útiles por
los niveles medios del mar en las costas.
una combinación de procesos biológicos,
geológicos y químicos.
CICLOS BIOGEOQUIMICOS
C
ualquier
elemento
organismo
crecer
y
nutrimento
o
elementos
son
necesite
que
para
reproducirse
nutriente.
esenciales
vivir,
se
Cerca
un
llama
de
para
40
los
organismos, aunque el número y tipos de
Este ciclamiento de los nutrientes desde el
ambiente
no
vivo
(depósitos
en
la
atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la
Tierra) hasta los organismos vivos, y de
regreso al ambiente no vivo, tiene lugar en
los ciclos biogeoquímicos [literalmente, de
449
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
la vida (bio) en la tierra (geo)]. Estos ciclos,
biólogos
activados directa o indirectamente por la
millones de los 40 a 80 millones estimados
energía que proviene del Sol, incluyen los
de especies existentes.
han
clasificado
solamente
1.5
del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo,
azufre y del agua (hidrológicos) (Fig. 4-4).
La
unidad
viva
más
pequeña
de
un
organismo es la célula. Todas las células
De este modo, una sustancia química puede
están
ser parte de un organismo en un momento
externa.
Cada
y parte del ambiente del organismo en otro
genético
en
momento.
desoxirribonucleico,
o
moléculas de oxígeno que usted acaba de
componentes
que
efectúan
inhalar,
especializadas
necesarias
Por
ejemplo,
puede
ser
una
una
de
las
inhalada
encerradas
en
célula
forma
una
membrana
contiene
de
material
DNA
ADN)
para
(ácido
y
otros
funciones
la
vida.
anteriormente por usted, su abuela o el rey
Organismos como las bacterias constan de
Tut,
una sola célula, pero la mayoría de los
hace
miles
de
años,
o
por
un
dinosaurio hace millones de años. En forma
semejante,
alguno
de
los
átomos
organismos son multicelulares.
de
carbono de la piel que cubre su mano
Las células se clasifican como eucarióticas o
derecha puede haber sido parte de la hoja
procarióticas,
de una planta, la piel de un dinosaurio o de
estructura
una capa de roca caliza.
excepto las bacterias, son eucarióticas.
sobre
interna.
la
Todas
base
las
de
su
células,
Tienen un núcleo, una región de material
genético rodeada por una membrana (que
contiene el protoplasma). Las membranas
4-2 LOS ECOSISTEMAS: TIPOS Y
encierran también varias otras partes de
COMPONENTES
una célula eucariótica. Se dice que las
células bacterianas son procarióticas porque
EL DOMINIO DE LA ECOLOGÍA
no tienen un núcleo bien definido. Otras
L
a ecología esta relacionada en primer
lugar con las interacciones entre
cinco de los niveles de organización
de la materia mostrados en la Figura 3-1:
organismos,
poblaciones,
partes internas no están encerradas por
membranas.
ESTRATEGIA DE SOBREVIVENCIA DE
LAS PLANTAS
comunidades,
ecosistemas y la ecosfera. Un organismo es
cualquier
forma
de
vida.
Todos
los
organismos se clasifican en especies que
constituyen la biodiversidad del planeta
(véase Nota Ilustrativa de la pág.11. Los
L
a tierra contiene una variedad de
vegetales o plantas con estructuras
que acentúan su sobrevivencia y
450
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
creciemiento
bajo
ambiéntales.Tres
vegetales
varias
tipos
terrestres
condiciones
principales
son
los
de
árboles,
(maple),sobreviven durante las estaciones
secas o frías por desprendimiento o caída
de sus hojas.
arbustos y pasto.
Las plantas carnosas, como los cactos del
Algunas plantas tienen grandes hojas
que
desierto sobreviven en los climas secos por
capturan la luz solar en bosques densos o
no tener hojas, reduciendo así la perdida de
evaporan agua en áreas con humadas
la escasa agua.Almacenan este liquido y
abundante.otras poseen
hojas pequeñas,
utilizan luz solar para producir el alimento
recubiertos de
que necesitan, el grueso tejido carnosos de
agujas o tallos delgados
materia cèreo, a prueba de agua, para
minimizar
la
prueba
de
líquidos
sus tallos y ramas verdes.
por
evaporación en áreas donde la humedad es
Las plantas tienen diferentes sistemas de
limitada.
raíces para anclarse al suelo y suministrar
agua y nutrientes de suelo
Algunas plantas son de hojas
en áreas con
perennes(o
condiciones climáticas diferentes. Algunas
siempre verdes ,que retienen algunas de
plantas, como los pastos y la mayoría de
sus hojas o agujas durante todo el año .Son
los cactus, tienen raíces bastante someras,
ejemplo:los
de
con múltiples ramas que se esparcen para
hojas anchas que proliferan en los bosques
asirlas al suelo y absorber rápidamente el
lluviosos calidos y húmedos, y árboles
agua donde la lluvia es poco frecuente.
provistos de conos(confieras)como abetos
Otras plantas, como el diente de león, el
pinabetes,piceas,pinos , pinos gigantes y
roble o encino, el nogal y el mezquite,
secoyas (secoias)Las hojas o agujas de
poseen raíces profundas que los fijan al
estas plantas confieras
las capacitan para
suelo y adquieren humedad subterránea de
efectuar la fotosíntesis durante todo el año
la profundidad. Algunas plantas tienen una
en
combinación
los
helechos,
climas
arboles
altos
tropicales,càlidos
o
aprovechar al máximo una estación para
de
raíces
someras
y
profundas.
crecimiento breve en climas fríos.
Otras plantas de tierra sobreviven sin tener
Perder agua por evaporación a través de las
raíces que se extiendan en el suelo. Estas
hojas es una desventaja durante la estación
plantas,
seca del año o en una sequía Durante las
raíces para fijarse a ramas altas de los
épocas de frió, las plantas con hojas o
árboles,
agujas pueden perder grandes cantidades
tropicales (Fig. 4-8). Estas plantas tienen
de calor, haciéndolas más susceptibles al
semillas pequeñas que son llevadas a las
frio.Las
o
ramas de los árboles por las aves y otros
arce
animales, o por el viento. Comprenden los
deciduas,
plantas
de
hojas
como
el
roble
caducas
o
el
llamadas
epifitas,
especialmente
en
utilizan
los
sus
bosques
451
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
musgos,
helechos,
líquenes
y
plantas
floridas. Estas últimas, a veces llamadas,
“plantas
aéreas”,
incluyen
diversas
orquídeas, cactos y bromeliáceas apiñadas
o con forma de piña.
Las
plantas
adaptadas
acuáticas
a
también
variadas
están
condiciones
ambientales. Algunas viven en el agua
dulce (lirios acuáticos) y otras en agua
salada (algas) Algunas otras más emergen
de
la
superficie
del
agua
(juncos
espadana), mientras que las que viven bajo
el agua (algas marinas). Ciertas plantas
acuáticas que se hallan cerca de las playas,
tienen hojas, tallo y raíz, pero otras carecen
de esta última y flotan a la deriva en la
superficie del agua (jacintos acuáticos y
algas rojas, pardas y verdes). Algunas
plantas mantienen su posición en el agua
que
fluye
rápidamente,
fijándose
a
superficies como el fondo de las corrientes
o sobre piedras o rocas (musgos).
Figura
4-7
Estos
cactos
saguaros
(o
pitahayos) de Arizona son plantas verdes
carnosas que almacenan agua y producen
alimento en el tejido carnoso de sus tallos y
ramas. Reducen la pérdida de agua en el
caliente clima del desierto, por carecer de
hojas y tener poros (estomas) que sólo
abren por la noche. Sus espinas ayudan a
alejar a los depredadores
452
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Figure 4.8 La epifita orquídea blanca que
crece en la horqueta u horcadura de un
árbol en este bosque topical de América
Latina, sobrevive utilizando sus raíces para
fijarse al árbol más que al suelo. Las
epifitas usan su follaje y sistemas de raíces
Figura 4-9 Este pavo real con su adorno de
cortejo desplegado es un vertebrado porque
tiene columna vertebral. La vistosa cola
sirve
también
para
asustar
a
los
depredadores.
para obtener agua del aire húmedo y las
gotas que caen y atrapan, nutrientes de la
materia
orgánica
que
cae
del
dosel
densamente poblado e hojas que se halla
arriba. Las epifitas proporacionan muchos
sitios
para
que
comunidades
e
oculten
enteras
pequeños--ranas,
serpientes
se
de
aves,
insectos,-
y
apareen
animales
roedores,
algunos de los
cuales viven toda su vida en estos jardines
aéreos.
En
esta
interacción
entre
las
epifitas y su árbol hospedador, aquellas
tienen acceso al agua y otros nutrientes, y
el árbol aparentemente no es dañado.
Figura 4.10 Esta estrella de mar de color
azul cobalto que se encontró en una barrera
de arrecifes coralinos en Indonesia, carece
de columna vertebral y se clasifica como
invertebrado. Otros invertebrados son los
453
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
insectos, cangrejos, medusas, esponjas y
células de organismos multicelulares.
moluscos.
•
Los
hongos
son
eucarioticos,
organismos
en
su
mayoría
multicelulares, como las setas, mohos
En este libro los organismos de la Tierra se
y levaduras. Son degradadores que
clasifican en cinco reinos principales:
adquieren sus nutrientes secretando
•
las
Las bacterias, que son organismos
degradan
unicelulares procarióticos. Muchas son
degradadoras,
que
obtienen
descomponiendo
los
los organismos vivos o muertos, en
compuestos
Otras,
inorgánicos
como
(llamadas
las
de
los
Luego,
absorben
los
•
Los
vegetales
organismos
(o
plantas)
eucarioticos
son
en
su
mayoría multicelulares, como las algas
cianobacterias
(rojas,
algas
azules
helechos,
y
verdes),
musgos,
flores,
cactos,
pastos,
verdiazules), usan la luz solar para
frijoles, trigo, arroz y árboles (véase
combinar
Nota Ilustrativa en la pág. 92). Estos
sustancias
inorgánicas
a
fin
de
químicas
producir
los
organismos
utilizan
la
fotosíntesis
compuestos orgánicos nutrientes que
para
necesitan
(fotosíntesis).
Algunas
mismos y para otros organismos que
combinan
sustancias
químicas
se alimentan con ellos. El agua y otros
inorgánicas sin la presencia de luz,
nutrientes inorgánicos son obtenidos
para producir los nutrientes orgánicos
Los
protistas
eucarioticos,
unicelulares,
son
en
como
las
nutrientes
para
si
del agua, por los vegetales acuáticos.
organismos
su
producir
del suelo por los vegetales de tierra, y
que requieren (quimiosíntesis).
•
orgánica
o
nutrientes que resultan.
nutrientes.
anteriormente
descomponen
materia
muertos.
compuestos
orgánicos complejos en los tejidos de
que
tejidos de otros organismos vivos o
los
nutrientes que necesitan degradando
o
enzimas
mayoría
diatomeas,
amibas, algunas algas (pardidoradas y
•
Los
animales
eucarióticos
son
organismos
multicelulares,
como
esponjas,
medusas,
artrópodos
(insectos,
camarones,
langostas),
verdiamarillas), protozoarios y mohos.
moluscos (caracoles, almejas, ostras,
Algunas
protistas
producen
sus
pulpos),
peces,
propios nutrientes orginicos mediante
sapos,
salamandras),
la
(tortugas,
fotosíntesis.
Otros
son
degradadores y algunos se alimentan
cocodrilos,
de bacterias, otros protistas, o de
mamíferos
anfibios
(ranas,
reptiles
lagartijas;.lagartos,
serpientes),
(canguros,
aves
y
murciélagos,
454
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
gatos, conejos, elefantes, ballenas,
si, y con los factores químicos y físicos
marsopas, monos, simios, humanos).
que constituyen su ambiente no vivo. Un
Adquieren sus nutrientes orgánicos
ecosistema es una red siempre cambiante
alimentándose
de
plantas
(dinámica) de interacciones biológicas,
otros
animales
químicas y físicas que sustentan una
(carnívoros) o de ambos (omnívoros).
comunidad, y le permiten responder a
Algunos
llamados
cambios en las condiciones ambientales.
vertebrados, tienen columna vertebral
Como el de una comunidad, el tamaño de
(Fig.
otros,
un ecosistema es arbitrario y se define en
llamados invertebrados, carecen de
términos de lo que desea estudiarse en
ella
de
tal sistema. Todos los ecosistemas de la
peces,
Tierra constituyen en conjunto la ecosfera
(herbívoros),
animales,
4-9);
(Fig.
sangre
en
4-10).
fría
tanto
que
Algunos
(invertebrados,
son
anfibios y reptiles) y otros, de sangre
(o ecosfera).
caliente (aves y mamíferos).
Grandes áreas de la superficie de la Tierra
(terrestres) tienen el mismo clima general,
es decir, las condiciones medias de la
Una población es un grupo de individuos de
temperie
la misma especie, que ocupa un área dada
prolongado. El clima general de una región
al mismo tiempo (Fig. 4-11). El lugar donde
es el factor primario que determina los
una población (o un organismo) vive, es su
tipos
hábitat. Son ejemplos de poblaciones los
especialmente
peces rueda de un estanque, las ardillas
encuentran en un área de tierra particular.
grises de un bosque, la gente que habita en
Los
un país, o la que lo hace en el mundo.
terrestre de la biosfera en biomas, regiones
Las poblaciones de todas las especies que
ocupan un lugar particular constituyen lo
que se llama comunidad, o comunidad
biológica. Lo que constituye una comunidad
depende del tamaño del sitio que se desea
de
y
una
zona
abundancia
biólogos
los
han
en
un
de
la
vegetales,
dividido
tiempo
la
vida,
que
se
porción
ecológicas de gran extensión habitadas por
ciertos
tipos
de
vida,
especialmente
vegetación (Fig. 4-12).* Ejemplos de estas
zonas de vegetación a gran escala son los
bosques, desiertos y praderas.
enfocar. Por ejemplo, podríamos estudiar
Cada bioma consta de gran número de
todo un bosque, una parte o claro del
ecosistemas cuyas comunidades se han
bosque o un sólo árbol o tronco como
adaptado a diferencias pequeñas en el
comunidad.
clima, suelo y otros factores ambientales
Un ecosistema es una comunidad de
especies diferentes que interactúan entre
dentro del bioma. Las porciones marina y
de agua dulce de la biosfera también se
pueden dividir en zonas de vida, cada una
455
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
constituida por numerosos ecosistemas. Los
•
principales ecosistemas y zonas de vida
naturaleza
del
suelo
(para
ecosistemas terrestres)
terrestres y acuáticos, se describen con
•
más detalle en el Capitulo 5.
incendio
(para
ecosistemas
terrestres)
COMPONENTES ABIOTICOS DE LOS
•
ECOSISTEMAS
L
acuáticos)
os ecosistemas consisten en diversos
.componentes
•
no vivos (abioticos) y
son
diagramas
grandemente
simplificados que muestran unos pocos de
cantidad de material sólido suspenso
(para los ecosistemas acuáticos)
vivos (bióticos). Las Figuras 4-13 y
4-14
corrientes de agua (en los sistemas
Los factores químicos que tienen el mayor
efecto sobre los ecosistemas son:
los componentes de los ecosistemas en un
estanque de agua dulce y en un campo.
•
nivel de agua y aire en el suelo
Los componentes no vivos o abióticos, de
•
nivel
de
nutrientes
vegetales
factores
disueltos en la humedad del suelo en
físicos y químicos. Los factores físicos que
los ecosistemas terrestres, y en el
tienen
agua, en los ecosistemas acuáticos
un
ecosistema
el
incluyen
efecto
varios
mayor
sobre
los
ecosistemas son:
•
nivel de sustancias tóxicas naturales
o artificiales disueltas en la humedad
del
•
luz solar y sombra
•
temperatura media y oscilación de la
temperatura
•
precipitación media y su distribución
a través del año
•
viento
•
latitud (distancia angular desde el
suelo
en
los
ecosistemas
acuáticos
•
salinidad
y
agua
para
los
ecosistemas acuáticos
•
nivel de oxígeno disuelto en los
ecosistemas acuáticos
ecuador)
•
altitud (distancia vertical sobre el
nivel del mar)
456
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
quedan protegidas por su parecido con la
monarca.
Este
artificio
protector
se
denomina mimetismo.
Figura
4.11
Población
de
mariposas
monarca en hibernación durante el invierno
en el estado de Michoacán, México. Cada
otoño, las monarcas de las costas este y
oeste de Estados Unidos vuelan al sur para
pasar el invierno. Las del litoral oeste
hibernan en pocos lugares a lo largo de la
costa
del
sur
de
California,
estando
amenazados muchos de estos hábitats por
las ciudades en expansión. Las de la costa
este migran a las laderas de las montañas
volcánicas cercanas a la ciudad de México,
que
han
sido
designadas
reservas
ecológicas por el gobierno mexicano. Antes
de que lleguen al estado adulto, las orugas
de esta especie comen algodoncillo, que
contiene
sustancias
químicas
que
envenenan algunos de los depredadores del
mismo, pero no a
as orugas de monarca.
Estos venenos se incorporan al cuerpo de
las orugas y, después de la metamorfosis,
Figura 4-12 Transición gradual de un bioma
principal a otro, a lo largo del paralelo 39
que
atraviesa
Estados
Unidos.
Estas
transiciones son causadas en primer lugar
por cambios en el clima, que se deben
principalmente
a
diferencias
en
la
temperatura y precipitación medias.
la mariposa monarca adulta es de un gusto
desagradable y venenosa para algunos de
sus depredadores. Los brillantes colores de
esta
mariposa
hacen
que
tales
depredadores se mantengan lejos. Otras
especies
de
mariposa,
como
el
virrey,
457
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
COMPONENTES BIOTICOS DE LOS
extraen
ECOSISTEMAS
obtienen del suelo o el agua que los rodea)
L
para
del
agua)
formar
con
el
agua
carbohidratos
(como
(que
la
os organismos que constituyen los
glucosa)
componentes vivos o bióticos de un
nutrimentales. El gas oxígeno es eliminado
ecosistema,
y
otros
compuestos
orgánicos
generalmente
se
como un subproducto de la fotosíntesis.
productores
y
Aunque cientos de cambios químicos tienen
consumidores, con base en la manera en
lugar en secuencia durante la fotosíntesis,
que obtienen la comida o los nutrientes
el cambio químico neto total puede ser
orgánicos que necesitan para sobrevivir
resumido como sigue:
clasifican
como
(Fig. 4-13 y 414):
Los
productores
autótrofos
organismos
a
veces
(autoalimentantes)-
son
que
-llamados
pueden
elaborar
los
dióxido de carbono + agua + energía solar
-3 glucosa + oxígeno
compuestos orgánicos que necesitan como
nutrientes,
a
partir
inorgánicos
simples
de
compuestos
obtenidos
de
su
6C02 + 6H20 + energía solar -3 COH1206 +
602
ambiente. En la mayoría de los ecosistemas
terrestres,
las
plantas,
verdes
son
los
productores. En los ecosistemas acuáticos,
la mayoría de los productores forman parte
del
fitoplancton,
que
consta
de
varias
especies de bacterias de protistas flotantes
a la deriva. Sólo los productores elaboran
su
propio
alimento.
organismos
son
Todos
los
consumidores
y
demás
viven,
directa o indirectamente, de la comida
proporcionada por los productores.
mediante
orgánicos
la
complicado
que
necesitan
fotosíntesis.
proceso,
los
la energía radiante del Sol en la energía
química
almacenada
en
los
enlaces
químicos que mantienen unidos la glucosa y
otros compuestos orgánicos nutrientes. Los
productores fijan otros nutrimentos, que
incluyen
nitrógeno
compuestos
y
disueltos
fósforo,
en
el
de
los
agua
que
obtienen de su ambiente.
La mayoría de los productores obtienen los
nutrientes
En esencia, este complejo proceso convierte
En
este
productores
Algunos
organismos
principalmente
bacterial
productores,
especializadas,
pueden extraer compuestos inorgánicos de
su ambiente y convertirlos en
absorben energía del Sol y la usan para
combinar el dióxido de carbono (que los
productores
atmósfera
terrestres
y
los
obtienen
productores
de
la
acuáticos
458
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Figura 4-14 algunos componetes principales
de un ecosistema en un campo
compuestos
orgánicos
nutrientes
sin
la
presencia de la luz solar. Este proceso se
llama quimiosíntesis. Por ejemplo, en el
ambiente oscuro, como "boca de lobo”:
alrededor de las salidas hidrotérmicas en
algunas partes del océano profundo, las
bacterias
productoras
especializadas
efectúan la quimiosíntesis convirtiendo el
sulfuro
de
hidrógeno
en
nutrientes
orgánicos utilizados por las bacterias y los
organismos que se alimentan con ellas.
Figura
4-13
principales
de
Algunos
un
componentes
ecosistema
estanque de agua dulce.
en
un
Todos
los
otros
ecosistemas
organismos
son
de
los
consumidores
o
heterótrofos (hetero alimentantes), que no
pueden sintetizar los nutrientes orgánicos
que
necesitan
y
que
obtienen
sus
nutrimentos orgánicos alimentándose con
los tejidos de los productores o de otros
consumidores.
Hay
varias
clases
de
consumidores, dependiendo de sus fuentes
alimenticias:
•
Los
consumidores
(herbívoros)
se
primarios
alimentan
directamente de los vegetales o de
otros productores.
•
Los
consumidores
secundarios
(carnívoros) se alimentan sólo de los
consumidores primarios. La mayoría
de los consumidores secundarios son
animales, pero algunos son plantas,
459
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
como la llamada Venus atrapadora de
moscas,
que
captura
y
descompuestas de materia orgánica.
digiere
La
insectos.
energía
glucosa
•
y
química
otros
almacenada
compuestos
en
la
orgánicos
Los consumidores terciarios o los de
nutrientes es utilizada por los productores y
mayor
se
consumidores para realizar sus procesos
alimentan de animales que devoran
vitales. Esta energía es liberada por el
otros animales.
proceso de respiración aeróbica, en la que
nivel
(carnívoros)
sólo
los organismos aeróbicos utilizan el oxígeno
•
•
Los omnívoros (comedores de todo)
producido en sus células o transferido a
pueden
y
estas desde su ambiente para descomponer
animales. Son ejemplos: los cerdos,
o degradar la glucosa y los compuestos
ratas, zorras, cucarachas y humanos.
orgánicos
Los
consumir
detritívoros
vegetales
(degradadores
y
comedores de detritos) viven de los
detritos,
partes
de
organismos
muertos y fragmentos desprendidos y
desechos de los organismos vivos
(Fig.
4-15).
Los
degradadores
nutrientes
que
sintetizan
(productores) o comen (consumidores), en
dióxido de carbono y agua. Los cientos de
cambios
químicos
que
tienen
lugar
en
sucesión durante este complejo proceso, se
pueden resumir en el siguiente cambio
químico neto total:
digieren los detritos degradando o
descomponiendo
orgánicas
las
moléculas
complejas
materiales,
en
inorgánicos
más
de
estos
compuestos
simples,
y
glucosa + oxígeno -4 dióxido de carbono +
agua
+
energía
C6H1206+602 -Æ 6CO2 + 6H20 + energía
absorbiendo los nutrientes solubles.
Los
degradadores
son
diversas
bacterias y hongos (en su mayoría
setas) (Fig. 4-16). Las bacterias y los
hongos degradadores, a su vez son
fuente importante de alimento para
organismos
como
los
gusanos
e
insectos que viven en el suelo y el
agua. Los comedores de detritos,
como
los
cangrejos,
hormigas
carpinteras, termitas y lombrices de
tierra,
extraen
partículas
los
nutrientes
de
parcialmente
La respiración aeróbica (que no es igual al
proceso
que
llamamos
simplemente
respiración) es un proceso de oxidación (o
combustión) lento en el que se utiliza
oxígeno para liberar la energía almacenada
en
los
enlaces
químicos
de
los
carbohidratos y otros compuestos orgánicos
nutrientes.
detallados
Aunque
del
difieren
complejo
los
proceso
pasos
de
la
fotosíntesis y la respiración aeróbica, el
460
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
respiración
INTERVALOS
0
aeróbica es el opuesto del de la fotosíntesis.
TOLERANCIA
DE
cambio
químico
neto en
la
La sobrevivencia de cualquier organismo
individual depende del flujo de materia y
del flujo de energía a través de su cuerpo.
Sin
embargo,
la
comunidad
de
los
organismos en un ecosistema sobrevive en
primer
lugar
por
una
combinación
del
reciclamiento de materia y el flujo de
energía en un sentido (Fig. 4-17).
podría
no
haber
vida,
pues
todos
los
LAS
DE
ESPECIES
ANTE LOS FACTORES ABIOTICOS
E
l motivo de que los organismos no
se dispersen por todas partes, es
que las poblaciones de especies
tienen un intervalo de tolerancia particular
ante
las
variaciones
de
los
factores
químicos y físicos, como la temperatura, en
su ambiente
Si no hubiera muerte en los ecosistemas,
MARGENES
(Fig. 4-18). Los organismos
individuales dentro de una gran población
de especies, pueden tener intervalos
organismos, en una forma o en otra, viven
a costa de la muerte de los organismos. Los
ecosistemas
se
sustentan
por
este
ciclamiento constante de vida y muerte.
La
Figura
4-17
degradadores
completar
muestra
son
el
ciclo
que
los
responsables
de
de
vida
y
muerte,
degradando en nutrientes inorgánicos los
compuestos orgánicos de los detritos, que
pueden ser utilizados por los productores.
Sin los degradadores, el mundo entero
pronto estaría "metido hasta las rodillas" en
una gruesa capa vegetal, con cuerpos de
animales muertos, desechos animales y
basura. La Figura 4-17 también indica que
la
ecosfera
necesitan
y
que
sus
ecosistemas
existan
sólo
productores
y
degradadores. Esto significa que nosotros y
todos los demás consumidores, a excepción
de los degradadores, somos una parte
innecesaria de la ecosfera.
Figura
4-15
comedores
Algunos
de
detritivoros
detritos)
(o
consumen
directamente fragmentos de este tronco. El
461
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
pájaro
carpintero
mostrado
diagrama no es un
búsqueda
de
en
detritivoro.
insectos,
pica
y
este
En
su
extrae
fragmentos de materia orgánica que son
comidos
por
los
detritivoros,
llamados
(principalmente
digieren
químicas
fragmentos
químicos
detritivoros.
y
hongos
Otros
degradadores
y
bacterias),
descomponen
sustancias
orgánicas
del
complejas
tronco,
inorgánicos
en
más
en
nutrientes
simples,
y
absorben los nutrientes solubles. Si estas
sustancias
químicas inorgánicas no son
deslavadas o retiradas del sistema de otra
manera, pueden utilizarse otra vez como
nutrientes por los productores.
Figura 4-16 dos tipos de de gradadores son
los hongos de repisa y las
setas boletus
iuridus .
462
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
El efecto de umbral explica parcialmente
por que muchos problemas ambientales
parecen originarse de súibito aún cuando se
han
estado
constituyendo
durante
un
tiempo largo. Por ejemplo, una o mas
especies de árboles de ciertos bosques
empiezan a morir en gran número, después
de una exposición prolongada a numerosos
contaminantes del aire. Generalmente se
advierte el problema sólo cuando muere
todo el bosque como esta ocurriendo en
partes de Europa y Norteamerica. Para tal
efecto estamos a 10 o 20 años demasiado
tarde para evitar el daño. El efecto de
umbral también explica por que hay que
enfatizar los plantamientos de entrada para
impedir que los umbrales de contaminación
sean excedidos.
FACTORES
Figura
4-18
tolerancia
Intérvalo
para
o
una
margen
población
LIMITANTES
de
ECOSISTEMAS
de
O
organismos de la misma especie ante un
factor ambiental abiótico en este caso, la
temperatura.
EN
LOS
tro principio ecológico relacionado
con la ley de la tolerancia es el
principio
del
factor
limitante:
Demasiado o muy poco de cualquier factor
cerca más de su límite de tolerancia.
abiótico,
Súbitamente,
crecimiento
sin
ninguna
señal
de
puede
de
limitar
una
o
impedir
población
de
el
una
advertencia, el siguiente cambio pequeño
determinada especie en un ecosistema, aún
desenlaza
una
si todos los otros factores están en o cerca
reacción nociva o incluso fatal, cuando el
del intervalo o margen de tolerancia de la
límite de tolerancia es excedido -como
especie. Un sólo factor hallado que limite el
agregar la delgada paja que rompería la
crecimiento
espalda de un camello ya sobrecargado. La
ecosistema, se llama factor limitante.
un
efecto
de
umbral,
de
una
especie
en
un
alimentación, a diferencia de la adaptación
evolutiva, no puede ser transmitida a la
Ejemplos de factores limitantes en los
siguiente generación.
biomas y ecosistemas terrestres son la
463
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
temperatura, el agua, la luz y los nutrientes
4-3 EL FLUJO DE ENERGÍA EN LOS
del suelo. Por ejemplo, suponga que un
ECOSISTEMAS
agricultor siembra maíz en un campo donde
el suelo tiene demasiado fósforo. Aún si las
necesidades de agua, nitrógeno, potasio y
otros
nutrientes
satisfechas,
cuando
de
el
haya
esa
graminea
maíz
dejará
usado
todo
de
el
son
crecer
fósforo
CADENAS Y REDES ALIMENTARIAS
N
o ocurre desperdicio alguno en el
funcionamiento de los ecosistemas
naturales. Todos los organismos,
disponible. En este caso, la disponibilidad
muertos o vivos, son fuentes potenciales de
del
que
alimento para otros organismos. Una oruga
determina cuanto el maíz crecerá en el
devora una hoja, un petirrojo se come a la
campo. El crecimiento también puede ser
oruga y un halcón hace lo mismo con el
limitado por la presencia en demasía de un
petirrojo. Cuando la planta, la oruga, el
factor abiótico particular. Por ejemplo, las
petirrojo y el halcón mueren, son a su vez
plantas
consumidos por los degradadores.
fósforo
es
el
pueden
demasiada
factor
ser
agua
o
limitante
arruinadas
por
por
demasiados
fertilizantes.
La
En los ecosistemas acuáticos, la salinidad
(las cantidades de varias sales disueltas en
un volumen dado de agua) es un factor
limitante.
Determina
las
especies
encontradas en ecosistemas marinos, como
secuencia
general
de
quien
come,
descompone o degrada en un ecosistema,
se llama cadena alimentaría (Fig. 4-19).
Estas
relaciones
muestran
como
se
transfiere energía de un organismo a otro,
cuando fluye a través de un ecosistema.
los mares y en ecosistemas de agua dulce
Los ecólogos asignan todo organismo en un
como
ecosistema
ríos
y
lagos.
Los
ecosistemas
a
un
nivel
trófico
o
de
acuáticos también pueden ser divididos en
alimentación (del griego trophos, sustento),
capas o zonas de vida de la superficie, de
dependiendo de si es un productor o un
en
consumidor,
medio
o
del
fondo.
Tres
factores
y
de
lo
que
come
o
limitantes de importancia que determinan
descompone (Fig. 4-19). Los productores
los
pertenecen
números
y
tipos
de
organismos
al
primer
nivel
trófico;
los
encontrados en estas diferentes capas son
consumidores primarios, si se alimentan de
temperatura,
de
productores vivos o muertos, pertenecen al
gas
segundo nivel trofico; los consumidores
oxígeno
luz
disuelto
solar
(la
y
contenido
cantidad
de
oxígeno disuelto en un volumen dado de
secundarios
agua
asignados al tercer nivel trofico, y así
a
una
particulares).
temperatura
y
presión
(comedores
sucesivamente.
Una
de
clase
carne)
especial
son
de
consumidores detritivoros, obtiene energía
464
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
y materiales de los detritos acumulados de
todos los niveles troficos.
Es difícil encontrar en los ecosistemas,
cadenas
alimentarias
simples
como
la
mostrada en la Figura 4-19. La mayoría de
los consumidores se alimentan de dos o
más tipos de organismos y, a su vez, son
alimento de varios tipos de organismos.
Algunos animales se alimentan a varios
niveles
troficos.
organismos
en
Esto
significa
la
mayoría
que
los
de
los
ecosistemas están involucrados en una red
compleja de muchas relaciones alimentarías
unidas
entre
alimentaría.
si,
Una
y
que
red
se
de
llama
esta
red
clase
simplificada en la Antártida se presenta en
el diagrama de la Figura 4-20. Se pueden
Figura 419 Una cadena alimenticia. Las
asignar
redes
flechas muestran como la energía química
alimentarias, como en las cadenas de tal
de los alimentos fluye a través de diversos
tipo.
niveles troficos, siendo degradada la mayor
niveles
troficos
en
las
parte de la energía química de alta calidad
a calor de baja calidad, segun la segunda
ley de la energía.
465
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Figura 4-20 red alimentaria en la antártida,
muy
simplificada
existen
muchos
más
participantes, incluyendo un conjunto de
organismos degradadores.
PIRAMIDES DE FLUJO DE ENERGIA
L
a biomasa es la materia orgánica
producida por los vegetales y otros
productores fotosintéticos. Grandes
cantidades
de energía química de alta
calidad son almacenadas en los enlaces
químicos
que
unen
los
compuestos
orgánicos en la biomasa. Este potencial de
energía puede ser liberado, cuando dicha
materia
orgánica
es
degradada
por
la
respiración aeróbica de las células de los
organismos.
En
una
cadena
o
red
alimentaria, la biomasa es transferida de un
nivel trofico a otro.
Una cadena o una red alimentaría empieza
transfiriendo a los consumidores primarios
algo
de
la
biomasa
creada
por
los
productores. Antes de ser transferida, parte
de esta biomasa es degrada y utilizada por
los
productores,
liberada
como
con
calor
al
alguna
energía
ambiente.
Esto
significa que la cantidad de energía de alta
calidad disponible para los consumidores
primarios, es menor que la disponible de los
productores. También, parte de la biomasa
disponible
siguiente
para
nivel
los
organismos
trofico
no
es
en
el
comida,
digerida o absorbida.
Una pérdida adicional de energía de alta
calidad de la biomasa ocurre en cada nivel
466
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
trofico
sucesivo.
Esta
reducción
en
la
LAS PIRAMIDES NUMERICAS Y LA
energía de alta calidad disponible para los
BIOMASA
organismos en cada nivel trofico sucesivo
P
de
una
cadena
o
red
alimentaria,
es
principalmente el resultado del inevitable
impuesto
de
la
calidad
de
la
energía
odemos
colectar
muestras
de
organismos en los ecosistemas y
contar
el
número
de
cada
tipo
encontrado en cada nivel trofico. Luego,
aplicado por la segunda ley de la energía.
esta información puede ser utilizada para
El porcentaje de energía de alta calidad
construir las piramides de números de los
disponible, transferido de un nivel trofico a
ecosistemas (Fig. 4-22). Por ejemplo, un
otro, varía de 5% a 20%, dependiendo de
millón
los tipos de especies involucrados y el
pequeño
ecosistema
en
el
que
tiene
lugar
de
fitoplancton
en
un
estanque
la
transferencia. El diagrama piramidal de la
Figura 4-21 Piramide generalizada del flujo
Figura 4-21 ilustra esta pérdida de la
de energía, que indica la disminución en la
energía de alta calidad utilizable en cada
energía de alta calidad utilizable en cada
paso en una cadena alimentaria simple,
nivel trofico sucesivo de una cadena o una
suponiendo un 10% de pérdida de la
red alimentarias. En este diagrama se
energía utilizable con cada transferencia de
supone que hay un 10% de pérdida de la
un nivel trofico a otro. La piramide del flujo
energía utilizable en cada transferencia de
de energía de la Figura 421, muestra que
un nivel trofico a otro. En la naturaleza,
cuanto mas grande es el número de niveles
dichas pérdidas varian de 5% a 20%
tróficos o pasos en una cadena o una red
alimentarias, tanto mayor es la perdida
acumulativa de energía de alta calidad
utilizable.
La pirámide del flujo de energía explica por
que una población mayor de humanos
puede ser sustentada si la gente come a
niveles
tróficos
inferiores
consumiendo
granos directamente (por ejemplo, arroz ->
humano), en vez de comer animales que se
alimentan con granos (grano -> res ->
humano).
467
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Figura 4-22 Piramides generalizadas de
números en los ecosistemas. Las pirámides
numéricas para una pradera y muchos
otros ecosistemas disminuyen de tamaño
desde el nivel del productor, hasta los
niveles
troficos
superiores
(izq.).
Sin
embargo, para algunos ecosistemas, las
piramides
distintas
de
y
números
pueden
tienen
asumir
formas
una
forma
invertida (der.). Por ejemplo, un bosque de
pinos gigantes tiene un número pequeño de
productores
sustentan
grandes
un
(árboles),
número
consumidores
mayor
primarios
que
de
pequeños
(insectos), los cuales se alimentan en los
árboles.
puede sustentar 10 000 zooplancton, que a
su vez pueden sustentar 100 percas, que
podrían alimentar a una persona durante un
mes más o menos.
Cada nivel trófico de una cadena o una red
alimentaría contiene una cierta cantidad de
biomasa, el peso en seco de toda la materia
orgánica contenida en sus organismos. Esto
puede ser estimado cosechando en franjas
seleccionadas al azar de zonas estrechas de
un ecosistema. Luego, los organismos de
las muestras se clasifican según los niveles
tróficos conocidos, se secan y pesan. A
continuación, estos datos son graficados en
una
pirámide
de
biomasa
para
el
ecosistema (Fig. 4-23).
468
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
PRODUCTIVIDAD
DE
LOS
productores durante un cierto período o
intervalo de tiempo (Fig. 4-24 y 4-25).
PRODUCTORES
L
a tasa o intensidad a la que los
La productividad primaria neta se puede
productores
considerar
de
un
ecosistema
capturan y almacenan una cantidad
ingreso"
como
de
los
la
fuente
básica
consumidores
en
o
"
un
dada de energía química como biomasa, en
ecosistema. Los ecólogos han estimado el
un intérvalo de tiempo dado, se llama
promedio de la producción primaria neta
productividad primaria. La cantidad real de
por metro cuadrado de productores, para
energía depende del equilibrio entre la
los principales ecosistemas terrestres y
intensidad a la que la biomasa es producida
acuáticos. La Figura 4-24 muestra que los
por los productores de un ecosistema, y la
ecosistemas con el promedio más alto de
intensidad a la que los productores usan
productividad
algo de esta biomasa (generalmente por
estuarios, pantanos, marismas y bosque
respiración
permanecer
tropical lluvioso; los más bajos son la
estas
tundra (pastizales árticos), el mar abierto y
vivos.
aeróbica)
La
para
diferencia
en
dos
intensidades o tasas es la productividad
primaria
neta
son
los
el desierto.
primaria neta de un ecosistema.
productividad
intensidad a
Intensidad
=
la
los
a la que los
productores
productores
producen la
usan
energía
energía
química
química
almacenada
almacenada
en
la
en
biomasa
a
biomasa
primaria
neta
que
la
su
a
través de la
través de la
fotosíntesis.
respiración
aeróbica.
Figura 4-23 Pirámides generalizadas de
biomasa en ecosistemas. El tamaño de cada
elemento representa el peso en seco por
La
productividad
primaria
neta,
generalmente se evalúa como la energía
que
sale
de
un
área
especificada
de
metro cuadrado de todos los organismos en
ese nivel trófico. Para la mayoría de los
ecosistemas terrestres, la biomasa total en
469
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
cada nivel trófico sucesivo de una cadena o
dan en kilocalorías de energía producida por
red alimentaria, generalmente disminuye.
metro cuadrado y por año.
Esto produce una pirámide de biomasa con
una gran base de productores, coronada
por
una
serie
consumidores
de
cada
niveles
vez
troficos
más
de
pequeños
(izq.). En los ecosistemas acuáticos, la
pirámide de biomasa puede estar invertida,
siendo la biomasa de los consumidores
mayor que la de los productores (der.). En
los ecosistemas acuáticos, los productores
son el fitoplancton microscópico que crece y
se reproduce rápidamente, y no plantas
grandes que crecen y se reproducen con
lentitud.
Figura 4-25 Productividad primaria neta
total estimada anual del mundo, de los
productores en los principales tipos de
zonas de vida y ecosistemas. Los valores se
dan en miles de millones de kilocalorías de
energía producida por año.
Figura 4-24 Promedio anual estimado de la
productividad neta de los productores por
unidad de área en los principales tipos de
zonas de vida y ecosistemas. Los valores se
Se podría concluir que deberíamos talar los
bosques tropicales para hacer cultivos y
cosechar
estuarios,
plantas
que
pantanos
y
crezcan
en
marismas,
los
para
ayudar a alimentar la población humana en
470
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
crecimiento.
Esa
conclusión
sería
Los
nutrientes
se
mueven
desde
el
incorrecta. Una razón es que las plantas -
ambiente a través de los organismos, y
principalmente pastos- en los estuarios,
regresan
pantanos
biogeoquímicos.
y
marismas
no
pueden
ser
al
ambiente
en
Algunos
los
ciclos
nutrientes
se
alimento para los humanos, aunque son
pierden en los ecosistemas maduros, pero
extremadamente importantes como fuentes
la mayoría son reciclados. Los sistemas más
de sustento y áreas de desove para peces,
jóvenes, en desarrollo, obtienen muchos de
camarones y otras formas de vida acuática
ellos en otros ecosistemas. (Utilizado con
que proporcionan proteínas para nosotros y
permiso de Cecie Starr, Biology: Concepts
otros consumidores. Por tanto, deberíamos
and
proteger y no cosechar o destruir estas
Wadsworth, 1991.)
plantas:
En
los
bosques
tropicales,
Applications,
Belmont,
Calif.:
la
mayoría de los nutrientes son almacenados
son talados, los bajos niveles de nutrientes
en los árboles y otra vegetación, más que
en el suelo expuesto se agotan rápidamente
en el suelo. Cuando los árboles
por las lluvias frecuentes y los cultivos
desarrollados. Por tanto, los alimentos sólo
pueden cultivarse por un tiempo corto sin
enormes y caras cantidades de fertilizantes
comerciales.
De
modo
que
deberíamos
proteger, y no talar, estos bosques.
La Figura 4-25 muestra la productividad
primaria
neta
productores
por
total
año,
del
para
mundo
los
de
tipos
principales de ecosistemas. Se estima que
59% de la productividad primaria neta
anual en el planeta tiene lugar en tierra, y
el 41 % restante en los mares y otros
sistemas acuáticos. Como su área total es
pequeña, los estuarios están abajo en la
lista. Por otra parte, debido a que un 71 %
de la superficie del mundo esta cubierta por
los mares y océanos, los ecosistemas de
mar abierto del mundo encabezan la lista.
Figura 4-26 Modelo generalizado del ciclo
Esto puede ser engañoso. La productividad
de nutrientes en un ecosistema maduro.
primaria neta del mundo es alta para los
471
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
mares y océanos porque cubren gran parte
En la mayoría de estos ciclos, los elementos
del globo, no porque tengan una alta
son reciclados rápidamente, con frecuencia
productividad media por metro cuadrado de
en horas o días. Los principales ciclos
productores por año. También, cosechar
gaseosos son los del carbono, oxígeno y
algas marinas ampliamente dispersas en el
nitrógeno.
océano, requiere cantidades enormes de
energía
-mas
disponible
que
del
la
energía
alimento
que
química
En los ciclos sedimentarios, los nutrientes
seria
circulan principalmente entre la corteza
terrestre (suelo, rocas y sedimentos sobre
cosechado.
la tierra y sobre el fondo marino), la
Ya
estamos
consumiendo,
malgastando
cerca
de
desviando
27%
de
y
hidrosfera y los organismos vivos. Los
la
elementos en estos ciclos, generalmente
productividad primaria neta potencial del
son reciclados mucho
mundo, y un 40 % de la producida en
tierra.
¿Qué
pasará
si
duplicamos
la
población humana dentro de los siguientes
40 años?
4-4 CICLAMIENTO DE LA MATERIA
EN LOS ECOSISTEMAS
CICLOS BIOGEOQUIMICOS
L
os
nutrientes,
las
sustancias
químicas esenciales para la vida:;son
ciclados en la ecosfera (Fig. 4-4) y
en los ecosistemas maduros en los ciclos
biogeoquímicos (Fig. 4-26). En estos ciclos,
los
nutrientes
se
mueven
desde
el
ambiente, a través de los organismos, y de
regreso al medio. Todos son dirigidos,
directa o indirectamente, por la energía del
Sol y por la gravedad.
Hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos
Figura 4-27 Diagrama simplificado de una
interconectados. En los ciclos gaseosos, los
porción gaseosa del ciclo del carbono, que
nutrientes circulan principalmente entre la
muestra el ciclamiento de energía y el flujo
atmósfera (agua) y los organismos vivos.
energético en un sentido, a través del
472
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
proceso de la fotosíntesis y la respiración
convertir el carbono del CO2, en carbono de
aeróbica. La fotosíntesis absorbe dioxido de
compuestos orgánicos como la glucosa.
carbono y libera oxígeno, y la respiración
Luego las células de los productores que
aeróbica toma oxígeno y libera dioxido de
consumen oxígeno y de los consumidores
carbono. Este movimiento cíclico de materia
efectúan
a través de los ecosistemas y la ecosfera es
descompone o degrada la glucosa y otros
también una parte importante de los ciclos
compuestos
del oxigeno y el hidrógeno.
convierte el carbono de nuevo a dióxido de
la
respiración
aeróbica,
orgánicos
que
complejos,
y
carbono en la atmósfera o agua, para
más lentamente que los de los ciclos
reutilización
atmosféricos, porque los elementos son
fotosíntesis tiene lugar durante el día,
retenidos
sedimentarias
cuando esta disponible la luz solar. La
durante largo tiempo, con frecuencia de
respiración aeróbica se efectúa durante el
miles a millones de años, y no tienen una
día y la noche.
en
las
rocas
por
los
productores.
La
fase gaseosa. El fósforo y el azufre son dos
de los 36 elementos reciclados de esta
Este enlace entre la fotosíntesis en los
manera. En el ciclo hidrológico, el agua
productores y la respiración aeróbica en los
circula entre el océano, el aire, la tierra y
productores
los organismos vivos. Este ciclo también
circular el carbono en la ecosfera y es una
distribuye el calor solar sobre la superficie
parte importante del ciclo mundial del
del planeta.
carbono
E
grasas,
proteínas,
ácidos nucleicos (como el DNA y
RNA)
y
otros
los
consumidores,
4-27).
los
El
otros
hace
oxígeno
elementos
y
el
de
la
glucosa y otros nutrientes orgánicos, se
l carbono es el elemento básico de
carbohidratos,
(Fig.
hidrógeno,
CICLO DEL CARBONO
y
compuestos
orgánicos
necesarios para la vida. El ciclo del carbono
ciclan casi al ritmo del carbono. Cada año,
cerca de la mitad del carbono que entra a la
atmósfera (como CO2) es tomado por los
productores, los mares y océanos (como
biomasa).
se basa en el gas dióxido de carbono, que
La Figura 4-28 muestra otras partes del
constituye sólo el 0.03 % en volumen de la
ciclo
troposfera, y también esta disuelto en el
ecosistemas
agua.
Revela que parte del carbono de la Tierra es
Los productores absorben el dióxido de
carbono
de
terrestres)
acuáticos),
la
o
y
atmósfera
del
usan
agua
la
(productores
(productores
fotosíntesis
para
mundial
retenido
del
carbono
terrestres
en
sus
y
los
profundidades
en
los
marinos.
durante
períodos largos en los combustibles fósiles principalmente
natural-
hasta
carbón,
que
es
petróleo
liberado
y
gas
a
la
473
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
atmósfera como dióxido de carbono cuando
geológicos a largo plazo también pueden
los combustibles fósiles son extraídos y
llevar
quemados. El dióxido de carbono también
superficie, exponiendo el carbonato de las
es emitido a la atmósfera por la respiración
rocas al ataque químico y a la conversión al
aeróbica y las erupciones volcánicas, que
CO2 gaseoso.
los
sedimentos
del
fondo
a
la
liberan carbono de las rocas profundas de la
Especialmente
corteza terrestre.
desde
1950,
cuando
la
población del mundo y el uso de recursos
El gas dióxido de carbono es rápidamente
ha
soluble en agua. Algo de este CO2 disuelto,
intervenido
permanece en el mar, y parte es removido
principalmente en dos maneras:
por
los
productores
aumentado
rápidamente,
en
el
ciclo
hemos
del
carbono
fotosintetizantes.
Cuanto más caliente este el agua, mayor es
•
Eliminación
de
bosques
y
otras
la cantidad de los gases dióxido de carbono
vegetaciones
sin
y oxígeno disueltos que regresan a la
suficiente,
que
atmósfera.
vegetación para absorber CO2.
En
los
ecosistemas
marinos,
algunos
•
lo
replantación
deja
menos
Utilización de combustibles fósiles
organismos toman moléculas disueltas de
que
CO2 o iones carbonato (CO32 -) del agua del
combustión de madera más rápido
océano
de
y
forman
carbonato
de
calcio
contienen
lo
que
ligeramente soluble (CaCO3) para elaborar
reproducirse
conchas,
produce
rocas
organismos
y
el
marinos,
protozoarios
hasta
esqueleto
desde
corales.
de
los
Cuando
proyectan
los
puede
(Fig.
CO2
atmósfera.
minúsculos
carbono
volver
428).
que
fluye
Algunos
que
y
este
a
Esto
a
la
científicos
dióxido
de
organismos aconchados mueren, partículas
carbono, junto con otras sustancias
finas
caen
químicas que se están adicionando
lentamente a las profundidades del océano,
a la atmósfera, podrían intensificar
y son enterradas durante eones (o tiempos
el efecto de invernadero natural de
muy largos) en los sedimentos del fondo
la
(Fig. 4-28).
mundial de alimentos y Los hábitats
de
sus
conchas
y
huesos
Tierra,
alterar
la
producción
de la vida silvestre.
El carbono en estos sedimentos profundos
del
océano
lentamente,
sedimentos
reingresa
cuando
se
al
ciclo
parte
disuelvan
y
muy
de
los
formen
el
dióxido de carbono disuelto que puede
entrar a la atmósfera. Los acontecimientos
CICLO DEL NITROGENO
L
os organismos requieren nitrógeno
en
varias
formas
químicas
para
sintetizar proteínas, ácidos nucleicos
474
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
(como DNA y RNA) y otros compuestos
ácido
orgánicos
precipitación, y como partículas sólidas de
que
contienen
nitrógeno.
El
depósito (o reservorio) de nitrógeno más
(HNO3)
nítrico
disuelto
en
la
nitratos.
grande de la Tierra es la troposfera, ya que
un 78 % de su volumen es de este gas (N).
Los
vegetales
convierten
los
iones
inorgánicos nitrato y amonio obtenidos del
Sin embargo, esta forma abundante de
agua del suelo, en proteínas, DNA y otros
nitrógeno,
utilizada
compuestos
por
contienen nitrógeno, y que las plantas
no
directamente
puede
como
ser
nutriente
los
orgánicos
necesitan.
fortuna, el gas nitrógeno es convertido en
nutrientes
compuestos iónicos solubles en agua que
comiendo vegetales u otros animales que
iones
nitrato
(NO3)
e
iones
animales
que
vegetales o animales multicelulares. Por
contienen
Los
grandes,
que
obtienen
contienen
sus
nitrógeno
comen plantas.
amonio (NH,,'), que son tomados por las
raíces de las plantas como parte del ciclo
Después de que el nitrógeno ha realizado
del nitrógeno. Este ciclo se muestra en
su
forma simplificada en la Figura 4-29.
ejércitos
función
en
de
los
organismos
bacterias
vivos,
degradadoras
especializadas convierten los compuestos
La conversión del nitrógeno atmosférico en
orgánicos que contienen nitrógeno, o que
otras
se encuentran en los desechos, partículas
formas
químicas
útiles
para
las
plantas, se llama fijación del nitrógeno. Es
desprendidas
efectuada principalmente por ciertos tipos
muertos, en compuestos inorgánicos más
de bacterias (en especial, cianobacterias)
simples, como el gas amoniaco (NH3) y
en el suelo y agua, y por las bacterias
sales solubles en agua que contienen iones
rhizobium
amonio(NH4').
que
viven
en
pequeños
y
cuerpos
Luego,
de
organismos
otros
grupos
engrosamientos, llamados nódulos, sobre
especializados de bacterias convierten estas
las raíces de la alfalfa, trebol, chicharo,
formas inorgánicas de nitrógeno en iones
frijol y otras plantas leguminosas (Fig. 4-
nitrito (NO2) y nitrato N03) en el suelo y
30). La iluminación también tiene un papel
después
en la fijación del nitrógeno, convirtiendo los
liberado a la atmósfera para empezar el
gases nitrógeno y oxígeno de la atmósfera
ciclo otra vez.
en
el
gas
nitrógeno,
que
es
en óxido nítrico (NO). Parte de este gas se
combina con el oxígeno de la atmósfera
para formar dióxido de nitrógeno (NO).
Estos gases reaccionan con el vapor de
agua de la atmósfera y son convertidos en
iones nitrato, que vuelven a la Tierra como
A pesar de este ciclamiento del nitrogeno,
suele escasear el del suelo, necesario para
las plantas. El hecho de que los iones
amonio, nitrato y nitrito son solubles en
agua significa que pueden ser tomados por
raíces
de
los
vegetales,
pero
también
475
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
infiltrarse
puede reaccionar con el vapor de
profundamente en el suelo. También, parte
agua de la atmósfera para formar
de este nitrógeno del suelo es convertido en
ácido nítrico (HNO3). Este ácido es
N2 gaseoso por las bacterias. También algo
un componente de la lluvia ácida,
se transfiere de un ecosistema a otro por la
que
erosión causada por el viento o agua
matando
corriente.
mundo.
significa
que
pueden
Además,
los
cultivos
toman
está
dañando
peces
en
árboles
partes
y
del
nitrógeno del suelo, que se pierde cuando

se cosechan aquellos.
La emisión del gas óxido nitroso
(N20) atrapa calor de la atmósfera
El nitrógeno también es escaso cerca de las
por la acción de ciertas bacterias
aguas superficiales del océano abierto y los
sobre los fertilizantes inorgánicos
Lagos profundos, porque la mayoría de el
comerciales y desechos del ganado.
se halla en los sedimentos del fondo. Esto
explica por que la más alta productividad

La extracción minera de depósitos
primaria neta por área de productores en
de compuestos que contienen iones
los océanos está en los estuarios someros,
nitrato y iones amonio para su uso
donde el nitrógeno y otros nutrientes del
como
fondo están disponibles fácilmente (Fig. 4-
comerciales.
24)
o
donde
las
corrientes
oceánicas
arrastran los nutrientes desde el fondo.

inorgánicos
Agotamiento de los iones nitrato y
amonio del suelo por la cosecha de
cultivos ricos en nitrógeno.
Los humanos intervenimos en el ciclo del
nitrógeno en varias maneras:

fertilizantes

Adición de exceso de iones nitrato y
La emisión de grandes cantidades
amonio a los ecosistemas acuáticos
de óxido nítrico a la atmósfera
en
cuando
animales
se
quema
madera
o
los
desagües
de
con
sitios
desechos
donde
se
cualquier combustible. La mayoría
alimenta el ganado, escurrimientos
de este (NO) se produce cuando
de nitrato de fertilizantes en tierras
moléculas de nitrógeno y oxígeno
de cultivo, y descarga de aguas
del aire se combinan a las altas
negras municipales tratadas y no
temperaturas involucradas cuando
tratadas. Este suministro excesivo
los combustibles son quemados en
de nutrientes vegetales estimula el
el aire. Entonces, el óxido nítrico se
crecimiento rápido de algas y otros
combina con el gas oxígeno de la
vegetales acuáticos. La degradación
atmósfera
de
para
formar
el
gas
dióxido de nitrógeno (NO2), que
las
algas
muertas
por
degradadores aeróbicos agota el
476
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
agua
del
gas
oxígeno
disuelto,
matando así gran número de peces.
Figura 4-28 Diagrama simplificado del ciclo
mundial del carbono gaseoso. La porción
izquierda
carbono
marinos,
muestra
el
movimiento
través
de
los
a
y
la
porción
del
ecosistemas
derecha
su
movimiento a través de los ecosistemas
terrestres. (Utilizado con permiso de Cecie
Starr, Biology: Concepts and Applications,
Belmont, Calif.: Wadsworth, 1991.)
CICLO DEL FOSFORO
E
l fósforo, principalmente en forma
de ciertos tipos de iones fosfato
(PO43y
HP042-),
es
un
nutriente
esencial para vegetales y animales. Es una
parte de las moléculas de DNA, que llevan
la información genética; moléculas de ATP y
ADP, que almacenan energía química para
el uso de los organismos en la respiración
celular; ciertas grasas de las membranas
que
envuelven
las
celulas
animales
y
477
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
vegetales, y los huesos y dientes de los
fosfatos ligeramente solubles.
animales.
Algo de fosfatos es devuelto a la tierra
Diversas formas de fósforo son cicladas
como guano -el abono- rico en fosfato
principalmente a través del agua, la corteza
producido por aves comedoras de peces,
de la Tierra y los organismos vivos por el
como los pelícanos, plangas y cormoranes.
ciclo del fósforo sedimentario, mostrado en
Aunque
forma simplificada en la Figura 4-31. En
comparado con las cantidades mucho más
este ciclo, el fósforo se mueve lentamente
grandes del fosfato transferido de la tierra a
desde los depósitos de fosfato en tierra y
los
los sedimentos de los mares someros a los
naturales y las actividades humanas.
este
mares
cada
retorno
ano
por
es
pequeño,
los
procesos
organismos vivos, y luego de regreso a
tierra y al océano. Las bacterias son menos
En el transcurso de millones de años, los
importantes en el ciclo del fósforo que en el
procesos
del nitrógeno.
exponer el fondo
geológicos
pueden
levantar
y
El fósforo liberado por la degradación lenta,
o intemperismo, de los depósitos de fosfato
en las rocas, es disuelto en el agua del
suelo y tomado por las raíces vegetales. El
viento también puede transportar partículas
a grandes distancias. La mayoría de los
suelos contienen sólo cantidades pequeñas
de
fósforo
ligeramente
porque
los
solubles
en
fosfatos
agua
son
y
se
encuentran en pocas clases de rocas. Por
tanto, el fósforo es el factor limitante para
el crecimiento de plantas en muchos suelos
y ecosistemas acuáticos.
Los animales obtienen su fósforo comiendo
productores o animales que han ingerido
productores. Los desechos animales y los
productos
de
descomposición
de
los
animales y productores muertos, devuelven
mucho de este fósforo al suelo, a corrientes
fluviales y eventualmente al fondo del
océano,
como
depósitos
de
roca
con
478
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Figura 4-30 Las plantas de la familia de las
leguminosas tienen nódulos en las raíces
donde
las
bacterias
rhizobium
fijan
el
nitrógeno convirtiéndo el de la atmósfera
(N2) en amoniaco (NH), que en el agua del
suelo forma iones amonio (NH4') que son
tomados por las raíces de las plantas. La
interacción mutua entre estas plantas y
bacterias beneficia a ambas especies. Las
bacterias capturan nitrógeno atmosférico y
lo convierten en una forma utilizable por las
plantas;
Figura 4.29 Diagrama simplificado del ciclo
gaseoso
del
permiso
de
Company.)
nitrógeno.
Carolina
(Utilizado
Biological
las
leguminosas
proporcionan
azúcar a las bacterias.
con
Supply
del mar. Entonces el intemperismo libera
fósforo lentamente de las rocas expuestas y
permite que el ciclo empiece otra vez.
Los humanos intervienen en el ciclo del
fósforo principalmente en dos maneras:
•
Extrayendo
por
minería
grandes
cantidades de rocas que contienen
fosfatos (Fig. 4-32) para producir
fertilizantes inorgánicos comerciales y
compuestos detergentes.
479
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
•
Añadiendo exceso de Tones fosfato- a
los
ecosistemas
acuáticos
en
el
escurrimiento de desechos animales
desde terrenos donde se alimenta
ganado, el de fertilizantes fosfatados
comerciales
cultivo,
y
desde
la
las
descarga
tierras
de
de
aguas
negras municipales tratadas o no.
Como con los iones nitrato y amonio,
un
suministro
nutriente
excesivo
causa
un
de
este
crecimiento
explosivo de cianobacterias, algas y
diversas plantas acuáticas que alteran
la vida de los ecosistemas acuáticos.
CICLO DEL AZUFRE
E
l azufre se transforma en diversos
compuestos y circula a través de la
ecosfera en
el ciclo del azufre,
principalmente sedimentario
Figura 4-31 diagrama simplificado de ciclo
del
fósforo
sedimentario.
(utilizado
con
permiso de Cecie Starr, biology: The Unity
and
diversity
of
life,
5º.ed.,
belmont,
calif.:wadsworth, 1989
(Fig. 4-33). Entra en la atmósfera desde
fuentes naturales como:
•
sulfuro
de
hidrógeno
(H2S),
gas
incoloro y altamente venenoso con
olor
a
huevos
podridos,
desde
480
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
volcanes activos y la descomposición
(H2SO4).
También
de la materia orgánica en pantanos,
sustancias químicas de la atmósfera para
ciénagas y llanuras cubiertas por las
originar partículas pequeñas de sulfatos.
mareas, causada por degradadores
Estas
aeróbicos
partículas de sulfato caen a la Tierra como
gotículas
reacciona
de
ácido
con
otras
sulfúrico
y
componentes de la lluvia ácida, que daña
dióxido de azufre (SO2), gas incoloro
•
los árboles y la vida acuática.
y sofocante proveniente de volcanes
CICLO HIDROLÓGICO
activos
partículas de sulfatos (SO42 ), como el
•
sulfato de amonio de la aspersión
marina
E
l ciclo hidrolóico o ciclo del agua,
que colecta, purifica y distribuye el
abasto fijo del agua de la Tierra, se
muestra simplificado en la Figura 4-34. El
ciclo hidrológico esta enlazado con los otros
Cerca de un tercio de todos los compuestos
de azufre y 99% del dióxido de azufre que
llegan a la atmósfera desde todas las
fuentes,
provienen
humanas.
La
de
las
combustión
actividades
de
carbón
y
petróleo que contienen azufre, destinada a
producir energía eléctrica, representa cerca
de dos tercios de la emisión, por humanos
de dióxido de azufre a la atmósfera. El
tercio
restante
proviene
de
procesos
industriales como la refinería del petróleo y
la
conversión
compuestos
(por
azufrosos
fundición)
de
de
minerales
metilicos en metales libres como el cobre,
plomo y zinc.
ciclos biogeoquímicos, porque el agua es un
medio importante para el movimiento de
los
nutrientes
dentro
y
fuera
de
los
ecosistemas.
La energía solar y la gravedad convierten
continuamente el agua de un estado físico a
otro, y la desplazan entre el océano, el aire,
la
tierra
y
los
organismos
vivos.
Los
procesos principales en este reciclamiento y
ciclo
purificador
del
agua,
son
la
evaporación (conversión del agua en vapor
acuoso),
vapor
de
condensación
agua
en
(conversión
gotículas
de
del
agua
líquida), transpiración (proceso en el cual el
agua es absorbida por los sistemas de
raíces de las plantas y pasa a través de los
En la atmósfera, el dióxido de azufre
reacciona
con
oxígeno
para
poros (estomas)
producir
tiróxido de azufre (SO), el cual reacciona
con
vapor
minúsculas
de
agua
para
producir
gotas
de
ácido
sulfúrico
481
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Figura 4-32 minería superficial de rocas que
contiene fosfato en Illinos.debido a que el
fósforo es reciclado lentemente en la tierra,
es probable que sea el principal nutriente a
plazo
corto
comercial
para
para
uso
como
cultivar
más
fertilizante
alimento
destinado a la población del mundo que
aumenta rápidamente.
482
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Figura 4-33 Diagrama simplificado del ciclo
del
azufre
principalmente
sedimentario.
Este ciclo tiene también una fase gaseosa
más corta y menos pronunciada.
de
sus
hojas
evaporarse
precipitación
u
luego
(rocío,
otras
en
partes,
para
la
atmósfera,
lluvia,
aguanieve,
granizo, nieve) y escurrimiento de regreso
al mar para empezar el ciclo de nuevo.
La energía solar incidente evapora el agua
de
los
mares
y
océanos,
corrientes
fluviales, lagos, suelo y vegetación, hacia la
atmósfera. Los vientos y masas de aire
transportan este vapor acuoso sobre varias
partes
de
la
superficie
terrestre.
La
disminución de la temperatura en partes de
la atmósfera hacen que el vapor de agua se
condense y forme gotículas de agua que se
aglomeran como nubes o niebla.
483
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Una gran parte del agua que regresa a la
tierra penetra o se infiltra en las capas
superficiales del suelo, y parte se resume
en el terreno. Allí, es almacenada como
agua freática o subterránea en los poros y
grietas de las rocas. Esta agua, como el
agua superficial, fluye cuesta abajo y se
vierte en corrientes y lagos, o aflora en
manantiales. Eventualmente, dicha agua,
como el agua de superficies, se evapora o
llega al mar para iniciar el ciclo de nuevo.
La intensidad media de circulación del agua
subterránea
en
extremadamente
el
ciclo
lenta
hidrológico
(en
cientos
es
de
años), comparada con la de la superficie
(10 a 120 días) y la de la atmósfera (10 a
12 días).
Figura 4-34 Diagrama simplificado del ciclo
En
hidrológico.
algunos
casos,
los
nutrientes
son
transportados cuando se disuelven en el
Eventualmente, tales gotículas se combinan
agua
y llegan a ser lo suficientemente pesadas
compuestos nutrientes ligeramente solubles
para caer a la tierra y a masas de agua,
o insolubles del suelo o del fondo del mar,
como precipitación.
son desplazados de un lugar a otro por el
Parte del agua dulce que regresa a la
corriente.
En
otros
casos,
los
flujo de agua.
superficie de la Tierra como precipitación
Los humanos intervenimos en el ciclo del
atmosférica
agua de dos maneras principales:
queda
detenida
en
los
glaciares. Gran parte de ella se colecta en
charcos y arroyos, y es descargada en lagos
•
Retirando
grandes
cantidades
de
y en ríos, que llevan el agua de regreso a
agua dulce de las corrientes, lagos y
los
acuíferos.
mares,
completando
el
ciclo.
Este
En
áreas
densamente
escurrimiento de agua superficial desde la
pobladas o irrigadas, los retiros han
tierra reabastece corrientes y lagos, y
conducido al agotamiento del agua
también causa erosión .del suelo, lo cual
freática, o a la intrusión de agua
impulsa a varias sustancias químicas a
salada del océano en los cúmulos de
través
dicha agua.
de
porciones
de
otros
ciclos
biogeoquímicos.
484
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
•
Talando vegetación en la tierra para
como advertencias tempranas de
abrir
que
campos
minería,
a
la
caminos,
agricultura,
comunidad
o
un
para
ecosistema está siendo degradado.
vehículos,
Por ejemplo, la declinación presente
construcción y otras actividades. Esto
de aves canoras migratorias de
reduce la infiltración que recarga las
Norteamérica que se alimentan de
reservas subterráneas, aumenta el
insectos, indica una pérdida del
riesgo de inundaciones y acentúa la
hábitat en sus hogares de verano
intensidad del escurrimiento en la
en América del Norte y en sus
superficie, lo cual aumenta la erosión
hogares de invierno en los bosques
del suelo y los deslaves o derrumbes
tropicales,
de tierra.
desapareciendo
estacionamiento
sitios
una
de
que
están
rápidamente,
en
América Latina y en las Antillas o
4-5 FUNCIONES E INTERACCIONES
islas del Caribe. Algunas especies
DE
indicadoras, como el pelicano pardo
LAS
ESPECIES
EN
LOS
ECOSISTEMAS
o café (Fig. 2-8) y el aguila calva
americana (Fig. 2-10), se alimentan
TIPOS DE ESPECIES ENCONTRADAS
en niveles tróficos altos de las
EN ECOSISTEMAS
cadenas y redes alimentarias. Esto
S

las hace vulnerables a niveles altos
i
observa
varios
ecosistemas,
de
tóxicas
solubles en grasa, como el DDT,
cuyas concentraciones aumentan en
los tejidos de los organismos en
Especies nativas, que normalmente
cada nivel trófico sucesivo. Algunas
especies
particular.
de
ranas,
sapos,
salamandras y otros anfibios que
Especies inmigrantes (o ajenas),
viven parte de su vida en el agua, y
que migran hacia un ecosistema, o
parte en tierra, pueden servir como
que son introducidas deliberada o
especies indicadoras (véase Nota
accidentalmente en un ecosistema
Ilustrativa en la pág. 117).
por los humanos. Algunas de estas
especies son benéficas, mientras
que otras pueden enfrentarse y
eliminar a muchas especies nativas.

químicas
tipos de especies:
viven y proliferan en un ecosistema

sustancias
encontrará que pueden tener cuatro
Especies
indicadoras,
que
sirven

Especies clave, que desempeñan
funciones que afectan a muchos
otros organismos en un ecosistema.
La pérdida de una especie clave
puede conducir a una caída brusca
485
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
de la población, y a la extinción de
especialistas o generalistas, de acuerdo con
otras especies que dependen de ella
sus nichos. Algunas especies especialistas
para ciertos servicios. Un ejemplo
poseen nichos estrechos. Pueden vivir sólo
es el lagarto (véase Estudio de un
en un tipo de hábitat, tolerar sólo un
Caso, en la pág. 118). Otros son las
reducido
tortugas de Florida y otros estados
condiciones ambientales, o usar únicamente
del sur de EU, las nutrias de mar en
uno o pocos tipos de alimentos.
la
costa
Unidos
occidental
desde
de
California
margen
de
climas
y
otras
Estados
hasta
Son
ejemplos
de
tigre,
especialistas
que
sólo
las
Washington, y diversas especies de
salamandras
pueden
murciélagos que polinizan las flores
cruzarse en estanques carentes de peces
y dispersan las semillas de las
para evitar que sus larvas sean ingeridas, y
plantas en los bosques tropicales.
los pájaros carpinteros con franjas rojas,
que construyen sus cavidades para anidar,
NICHO
principalmente en pinos de hoja larga que
E
deben tener por lo menos 75 años de edad.
l nicho ecológico de una especie es
Otra especie altamente especializada es el
su modo total de vida o su función
panda gigante, que obtiene 99% de su
en un ecosistema. Incluye todas las
alimento consumiendo plantas de bambú.
condiciones físicas, químicas y biológicas
La destrucción de varias especies de bambú
que una especie necesita para vivir y
en regiones de China, donde se encuentra
reproducirse en un ecosistema. Los factores
el panda, ha conducido a esta especie
físicos y químicos que determinan el nicho
animal casi a la extinción.
de una especie comprenden la cantidad de
luz, dióxido de carbono, agua, oxígeno y
En un bosque tropical lluvioso, un conjunto
otros
increíblemente
nutrientes
que
necesita,
y
los
diverso
sobrevive
y otros factores que puede tolerar (Fig. 4-
nichos
18). Los factores biológicos incluyen los
distintas capas de la vegetación forestal
tipos de alimento que necesita, los lugares
(Fig. 4-37). La tala ampliamente extendida
donde
las
y la degradación de tales bosques, está
enfermedades que tiende a contraer, los
sentenciando a la extinción a millones de
depredadores que se alimentan de él, y los
especies especializadas. La Figura 4-38
competidores que rivalizan por los mismos
muestra los diversos nichos de alimentación
recursos limitados que necesita.
de diferentes especies de aves en un
alimento,
ecológicos
una
especies
márgenes de temperatura, acidez, salinidad
encuentra
ocupando
de
diversidad
especializados
de
en
terreno pantanoso.
Las especies pueden ser clasificadas como
Otras
especies,
llamadas
generalistas,
486
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
tienen un nicho amplio. Pueden vivir en
muchos lugares diferentes, ingerir gran
variedad de alimentos y tolerar una gama
amplia de condiciones ambientales. Son
ejemplos
moscas,
de
especies
cucarachas,
generalistas
ratones,
ratas,
las
el
venado cola blanca y los seres humanos.
¿Es mejor ser una especie generalista que
una especialista? Esto depende. Cuando los
ambientes
tienen
sensiblemente
constantes,
condiciones
como
en
un
bosque tropical lluvioso, los especialistas
poseen una ventaja porque tienen pocos
competidores (Fig. 4-37 y 4-38). Pero
cuando
los
rápidamente,
ambientes
el
adaptable
cambian
generalista,
igualmente está mejor adaptado que el
inadaptable especialista.
LAS PRINCIPALES FORMAS EN QUE
INTERACTUAN LAS ESPECIES
C
uando dos especies cualesquiera en
un ecosistema tienen actividades o
requerimientos en común, pueden
interactuar en cierto grado. Dos especies
cualesquiera pueden interactuar en formas
que es posible beneficien, dañen o no
afecten a una o a ambas especies. Si no
interactúan su relación
Figura
4-35
Las
poblaciones
de
sapos
dorados han decaído notablemente en años
recientes, incluso en Áreas protegidas de
bosque tropical como la Reserva Forestal
Monteverde Cloud, en las montanas de
Costa Rica. La hembra de esta especie es
multicolor.
El
deslumbrador
color
anaranjado zanahoria a rojo del macho,
ayuda a atraer la pareja. Esta fotografía
muestra una pareja de estos animales en
apareamiento. Los sapos dorados tienen
glándulas que excretan un veneno que
mata algunos de sus depredadores. Los
científicos
creen
que
la
extinción
grandemente aumentada y la declinación
poblacional de cientos de especies de sapos
y otros anfibios en muchas partes del
mundo,
indican
un
deterioro
ambiental
producido por las actividades humanas.
487
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Los anfibios aparecieron por primera vez en
su dieta de
insectos les garantiza comida
la tierra
abundante;
pero
hace unos 350 millones de años.
Los registros fósiles indican que las ranas y
sapos los más viejos de los anfibios de hoy,
vivieron hace 150 millones de años. Esta
perduración de largo plazo es testimonio de
la adaptabilidad de estos organismos a los
cambios en las condiciones ambientales.
también
significa
que
ingieren insecticidas.
Además de la contaminación, son posibles
causas, de la declinación de los anfibios la
perdida de hábitats, como bosques que han
sido talados y el desecamiento o drenado
de tierras húmedas y
estanques, para
Sin embargo, recientemente centenares de
obtener más tierras de cultivo y construir
las 5 100 especies de anfibios estimadas en
grandes centros comerciales y desarrollo
el mundo, han estado desapareciendo o
habitacionales. En asia, donde las ancas de
experimentando
ranas
caídas
bruscas
en
sus
son alimento muy
apreciado la
poblaciones en una variedad de hábitats en
sobrecabeza puede tener una parte
por lo menos 16 países (Fig. 4-35). La
declinación de muchas especies de ranas
desaparición
ocurriendo
y
declinación
aún
en
ha
reservas
estado
de
vida
silvestre y parques con protección. Los
científicos no han identificado una sola
razón para esta declinación, pero creen que
las
numerosas
causas
resultan
principalmente de la degradación ambiental
causada por los humanos.
en la
A los científicos preocupa la desaparición y
declinación de muchos anfibios por dos
razones. Primera, señalan que la salud
ambiental
del
mundo
es
deteriora
rápidamente.
pobre
y
Segunda,
se
los
anfibios que exceden en el número y comen
más insectos que las aves tienen un papel
importante en los ecosistemas del mundo
El hecho de que los anfibios vivan parte de
su vida en el agua y parte en tierra,
significa
que
están
expuestos
a
contaminantes en el agua, suelo y aire. Su
piel
suave
y
permeable,
les
permite
absorber el oxígeno del agua, pero también
las hace extremadamente sensibles a los
contaminantes contenidos en tal líquido.
Algunos científicos consideran que la piel de
los anfibios también los hace susceptibles al
daño
por
radioación
los
pequeños
utravioleta
aumentos
causados
por
de
el
aglomeramiento del hozo en la estratosfera
es
neutra.
Los
interacciones
competición,
tipos
de
principales
las
especies
depredación,
mutualismo
interespecíficos.
y
En
de
son
parasitismo,
comensalismo
el
mutualismo
y
comensalismo, ninguna de las especies es
dañada por la interacción. Tres de estas
interactiones -parasitismo, mutualismo y
comensalismo- son relaciones simbióticas,
en las que dos tipos de organismos viven
juntos en una asociación íntima, en la cual
488
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
los miembros de una o de ambas especies
objetos. Entre 1950 y 1960, los cazadores
se benefician de la misma.
eliminaron el 90% de los lagartos de
Luisiana. La población de lagartos de los
COMPETENCIA
ENTRE
ESPECIES
POR RECURSOS LIMITADOS.
M
ientras
los
comúnmente
diferentes
recursos
son
terrenos pantanosos de Florida, también
fue amenazada.
utilizados
La gente que dice "¿Y eso que?", esta
abundantes,
pasando por alto el papel clave que el
especies
pueden
lagarto desempeña en los ecosistemas de
compartirlos. Esto permite a cada una estar
tierras húmedas subtropicales, como los
más cerca de ocupar su nicho fundamental:
terrenos pantanosos. Los lagartos cavan
el margen o gama potencial total de los
depresiones
factores físicos, químicos y biológicos que
lagartos", que colectan agua dulce durante
podría usar, si no hubiese competición con
las temporadas secas. Estos agujeros son
otras especies.
refugios para la vida acuática y suministran
profundas,
o
"guaridas
de
agua dulce y comida a las aves y otros
En la mayoría de los ecosistemas, cada
especie enfrenta la competición con una o
más especies por
animales.
Los
grandes
montículos
de
anidamiento de los lagartos también sirven
para aves, como garzas y airones. Cuando
los lagartos se mueven de sus agujeros a
los montículos de de anidamiento ayudan a
La gente tiende a dividir los vegetales y
mantener abiertos los caminos. También
animales, en especies "buenas” y “malas” y
devoran grandes cantidades de lucio, un
a suponer que tenemos el deber de eliminar
pez que hace presa en otros peces. Esto
a los villanos, o usarlos para satisfacer
significa
nuestras necesidades y deseos. Una especie
mantener las poblaciones de peces que se
que se ha llevado cerca de la extinción en
usan para la pesca deportiva, como la
muchos de sus hábitats de marisma y
lobina y la brema. En 1967, el gobierno de
pantano, es el lagarto americano (Fig. 4-
Estados Unidos colocó al lagarto americano
36).
en la lista de especies en peligro. Con un
promedio
Los
lagartos
no
tienen
depredadores
que
de
tales
40
reptiles
huevos
ayudan
por
nido
a
y
protegido contra los cazadores, hacia 1975
naturales,-excepto los humanos. En cierto
la
tiempo, los cazadores mataron grandes
experimentado una fuerte recuperación en
números de estos animales por su carne
muchas
exótica y su suave piel del vientre, utilizada
acuerdo
para hacer zapatos, cinturones y otros
encontraron lagartos en sus patios traseros
población
de
regiones
con
lagartos
demasiado
algunas
había
fuerte
personas
de
que
489
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
y pisinas o albercas.
El problema es que la poblaciones de
humanos y de lagartos están, aumentando
rápidamente
y
los
humanos
se
estan
apoderando de los hábitats naturales del
lagarto la dieta fundamental de los lagartos
incluye:
caracoles,
enfermos,
patos
y
manzanas,
tortugas,
peces
pero
una
mascota o una persona que cae o nada en
un canal, un estanque o algunas otras
áreas donde vive el lagarto, esta expuesta
a ser atacada
Figura
4-36
El
lagarto
o
cocodrilo
americano es una especie clave en los
pantanos y marismas que son sus hábitats
en el sureste de Estados Unidos. En 1967,
En 1977, el Servicio de Pesca y Vida
fue clasificado como especie en peligro en
Silvestre de Estados Unidos reclasificó al
ese país. Tal protección permitió a esa
lagarto
población
americano
de
en
peligro
a
animal
recuperarse,
hasta
el
amenazado en Florida, Luisiana y Texas,
punto en que su estado ha cambiado de en
donde vive el 90% de estos animales. En
peligro a amenazada. Debido a su gruesa
1987, tal reclasificación se extendió a otros
piel, velocidad de nado en el agua y sus
siete estados.
poderosas
mandíbulas, esta
especie no
tiene depredadores naturales, excepto los
Como
una
especie
amenazada,
-
los
humanos.
lagartos todavía tienen protección contra
una caza excesiva pero la caza limitada se
permite en algunas áreas para evitar que la
población crezca demasiado.
uno o mas de los recursos limitados que
necesita (como alimento, luz solar, agua,
Florida con al menos 1 millón de lagartos o
suelo, nutrientes o espacio). Debido a dicha
cocodrilos, permite 7000 muertos por año.
competición interespecífica, partes de los
La recuperación del lagarto americano es
nichos fundamentales de especies distintas
un éxito importante en la actividad de
se
conservación en la vida silvestre.
embargo,
sobreponen
significativamente.
algunos
experimentos
Sin
han
demostrado que dos especies no pueden
ocupar
exactamente
el
mismo
nicho
fundamental por tiempo indefinido en un
hábitat donde no hay suficiente de un
recurso para satisfacer las necesidades de
490
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
ambas especies. Esto se llama principio de
exclusión competitiva.
Cuando los nichos fundamentales de dos
especies competidoras se traslapan, una
especie puede ocupar más de su nicho
fundamental que la otra, por la producción
de más elementos jóvenes, que obtienen
más
alimento
o
energía
solar,
defendiéndose mejor así, o limitando o
evitando que la otra especie emplee un
recurso. Esto puede causar que una especie
sea eliminada de un área, o forzar a una
especie animal a emigrar a otra.
Otro modo en que se reduce el grado de
traslape fundamental, es por la repartición
de los recursos,
Figura 437 Estratificación de nichos de
plantas
y
diversas
capas
lluvioso.
animales
Estos
de
especializados
un
nichos
bosque
en
tropical
especializados
permiten a las especies evitar o hacer
mínima la competición por los recursos con
otras, y conducir a la coexistencia de una
gran
diversidad
de
especies.
Esta
especialización de nicho ha sido promovida
por la adaptación de los vegetates a los
diferentes niveles disponibles de claridad o
luz en las capas del bosque, y cientos de
miles de años de adaptación y evolución en
un clima sensiblemente constante.
proceso para dividir estos de manera que
491
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
las especies con requerimientos semejantes
una relación depredador-presa. Definidas
usen los escasos recursos; en tiempos,
ampliamente, las relaciones mencionadas
formas
incluyen
o
lugares
distintos.
En
efecto,
interacciones
carnívoro-presa,
"comparten la riqueza" con cada especie
herbívoro-planta, parásito-hospedador En
competidora
nicho
las Figuras 4-13, 4-14, 4-19 y 4-20, se
especializado,"que sólo es una parte de su
muestran ejemplos de depredadores y sus
nicho fundamental.
presas.
que
ocupa
un
Por ejemplo, los halcones y los búhos se
alimentan
con
presas
semejantes;
los
halcones cazan durante el día y los búhos
por la noche. Donde se encuentran juntos
leones y leopardos, los primeros toman
principalmente
animales
grandes
como
presas, y los leopardos, animales menores.
Diferentes
cerrojillo
especies
de
los
de
aves,
bosques
como
de
el
Nueva
Inglaterra, evitan la competición por el
*
(N.
de
R.)
Aunque
suele
llamarse
"huesped" (en biología) al animal o planta
en que vive o se hospeda un parásito,
conviene utilizar el término hospedador
(que equivale al del ingles, host) para este
caso. Ello evita la confusión con el uso
común de huésped como la persona o
entidad hospedada, y no como la que
hospeda o da alojamiento. f F.P.]
alimento cazando insectos en diferentes
partes de los mismos árboles coniferos.
DEPREDACION Y PARASITISMO:
INTERACCIONES
CONSUMIDOR-
VICTIMA
L
a forma mas obvia de interacción de
las especies en las cadenas y redes
alimentarias es la depredación. Un
organismo de una especie, denominado
depredador, se alimenta de partes o de
todo un organismo de otra especie, la
presa, pero no vive en o sobre esta. Juntos,
los dos tipos de organismos involucrados,
como leones y cebras, se dice que tienen
Algunas especies depredadoras cazan y
matan
presas
vivas.
Otras,
llamadas
492
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
devoradoras de carroña, comen organismos
sapo dorado). Ciertas presas intentan alejar
muertos que fueron matados por otros
o
organismos, o murieron naturalmente. Los
esponjándose
buitres, moscas y cuervos son ejemplos de
súbitamente parte de su plumaje (pavo
devoradores de carroña. Los tiburones son
real, Fig. 4-9), pareciéndose (mimetismo) a
de
importantes
especies venenosas (la mariposa virrey;
existentes en los mares y océanos del
que se asemejan a la venenosa, mariposa
mundo (véase Estudio de un Caso en la
monarca, Fig. 4-11), o bien a depredadores
pág. 122).
de
los
Las
depredadores
especies
de
más
presa
tienen
diversos
intimidar
a
sus
depredadores
ampliamente,
alguna
especie
serpiente).
Otras
protección
viviendo
de
extendiendo
presa
depredadas
en
(oruga
obtienen
grandes
grupos
mecanismos protectores. De otra manera,
(cardúmenes o agrupamientos de peces,
serán capturadas y comidas fácilmente.
manadas de antelopes).
Algunas
pueden
correr,
nadar
o
volar
rápidamente, y otras tienen la vista o el
Los
sentido del olfato altamente desarrollados,
variedad de métodos que les ayudan a
lo que las alerta de la presencia de un
capturar presas. Algunos carnívoros, como
depredador. Algunas poseen piel gruesa o
el chita, capturan su presa por ser capaces
muy dura (el lagarto, Fig. 4-36), concha
de correr muy rápido, y otros tienen una
(las tortugas) o corteza (la secoya gigante,
mirada penetrante que inmoviliza (águila
Fig. 4-6), y otras están provistas de espinas
calva
(el puerco espín) o los cactos (Fig. 4-7).
carnívoros cooperan en la captura de su
Todavía otras tienen coloración protectiva
presa cazando en grupos, como lo hacen las
(la planta piedra que parece una roca gris),
hienas manchadas, leones africanos, lobos,
o
chacales
la
aptitud
de
cambiar
modo
de
camaleón),
de
que
esconderse
entremezclándose
color
(el
puedan
americana,
y
perros
también
Fig.
de
tienen
2-10).
caza.
una
Otros
Como
las
especies de presa, algunos depredadores
su
usan camuflaje para esconderse y esperar
ambiente. Algunas especies de presa o
presas que no sospechan, o mezclarse en
depredadas* secretan sustancias químicas
su ambiente (lobo ártico, Fig. 4-1). Muchos
de mal olor (el zorrillo y hierbas fétidas),
depredadores
saben mal a sus depredadores (ranúnculo),
jóvenes, viejas,
irritan
(escarabajos
con
depredadores
bombarderos),
atacan
presas
que
son
o
envenenan (ranas flecha envenenada y
(N. de R.) Este término puede usarse
sapos dorados, Fig. 4-35). Los brillantes
como sinónimo de presa y en oposición a
colores de algunas depredadas avisan a los
depredador.
depredadores que son un manjar nocivo
terminología:
(como la mariposa monarca, Fig. 4-11, y el
depredador (predator) y depredado o
Se
complementa
depredación
así
la
(predación),
depredada (prey). [F.P.1
493
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
hasta 18m (60 pies), tiburón ballena: el pez
más grande del mundo. El tiburón ballena,
como otras dos especies grandes de tiburón
-el
cetorrino
inofensivos
alimentan
y
para
de
el
la
megabocagente,
diatomeas
son
porque
se
microscópicas,
vegetales y animales acuáticos pequeños,
como el zooplancton y el camarón.
Los tiburones tienen órganos sensoriales
extremadamente
sensitivos.
Algunos
tiburones pueden detectar el olor de peces
en descomposición o de sangre, aún cuando
este diluído a sólo 1 parte por millón de
partes de agua de mar. Probablemente
pueden oír sonidos que se originan a 3 km
(2 mi) de distancia, y apreciar la dirección
desde la cual vienen los sonidos bajo el
Figura 4-39 Este tiburón azul y otros tipos
agua. También sienten impulsos eléctricos
de tiburones son depredadores clave en los
débiles
océanos del mundo. Este es uno de un
corazones de los peces, haciendo difícil para
número pequeño de especies de tiburón
sorpresa escapar a la detección:
radiados
por
los
músculos
y
que ocasionalmente ataca a los nadadores.
Estos peces intimidantes prefieren el agua
profunda, y son una amenaza sólo para las
personas que nadan desde botes o lanchas
Los tiburones son depredadores clave en
los mares y océanos
del mundo, que
ayudan a controlar el número, Los Otros
depredadores marinos llamados tiburones,
en aguas profundas.
los
océanos
están
atestados
de
peces
Los tiburones han vivido en los mares y.
muertos y con descomposición y carentes
océanos durante 450 millones de años,
de muchos sanos, con los que contamos
mucho
para
antes
de
que
aparecieran
los
comer.
Recientemente,
la
pesca
dinosaurios. Ahora hay unas 360 especies
comercial del tiburón; muy acrecentada en
de
el
tiburones,
comportamiento
cuyo
y
otras
tamaño,
características
difieren ampliamente (fig. 4-39).
Golfo
de
México,
ha
reducido
abruptamente las poblaciones de algunas
especies de tiburones. Un resultado es un
aumento
en
los
bañistas
que
sufren
Los tiburones varían en tamaño desde 0.1
lesiones al pisar sobre mantarrayas en la
m (6 pulg) de largo, el tiburón perro enano,
arena, y que algunos tiburones comían.
494
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
Cada
año,
se
capturan
y
matan
100
en
un
ataque
no
provocado
son
millones de tiburones, principalmente para
aproximadamente 1 en 100 millones. Es
alimento y por sus aletas. Las aletas de
más probable que sea muerto por un cerdo
tiburón secas, que se venden a 117 dólares
que por un tiburón, y miles de veces más
por kilogramo (53 dólares por libra) en los
probable
mercados de Asia, sirven para hacer "sopa
automóvil
de aleta de tiburón", que se vende hasta en
50 dólares un tazón en los restaurantes
carol de Hong Kong. Otros tiburones son
vulnerables a
ala sobre pesca; porque la
mayoría de la especies necesita 10 a 15
años para empezar a reproducirse, y sólo
producen pocos, desde nacientes.
Los
que
fallezca
al
conducir
tiburones
ayudan
a
salvar
un
vidas
humanos. Además de proporcionar alimento
a las personas, ayudan a aprender como
luchar contra el cáncer, bacterias y virus.
Los tiburones son muy saludables y tienen
procesos de envejecimiento semejantes a
los
nuestros.
Su
sistema
inmunológico
Influenciada por el cinema y las novelas
altamente, efectivo, permite a las heridas
populares, la mayoría de las personas ve
sanar rápidamente si llegar a infectarse y
los
que
su sangre está siendo estudiada en relación
devorangente. Esto se halla lejos de la
con la investigación sobre el sida. Se esta
verdad. Cada año, unos cuantos tipos de
utilizando una sustancia química extraída
tiburón, principalmente los llamados blanco
del
grande, tigre, gris de arrecifes, azul y punta
víctimas de quemaduras.
tiburones
blanca
como
oceánico,
monstruos
hieren
a
unas
100
personas en todo el mundo, matan a unas
25. La mayoría de los ataques son por los
grandes
tiburones
blancos,
que
con
frecuencia se alimentan de alcones marinos
y otros mamíferos de mar, y algunas veces
confunden a los nadadores humanos con su
presa
normal,
especialmente
si
están
usando trajes negros húmedos. En un año
típico, sólo 10 o 12 ataques, de
tiburón
ocurren en aguas de estados unidos (la
mayoría en la Florida y el sur de California),
siendo fatales uno de estos dos ataques.
Si usted es un paseante típico del mar sus
cartilago,
como
piel
artificial
para
Los tiburones se encuentran entre los pocos
animales en el mundo que case nunca
padecen de cancer o cataratas en los ojos:
es importante saber que puede, ayudarnos
a mejorar la salud humana. Las sustancias
químicas extraídas del cartílago del tiburón
han
aniquilado
células
cancerosas
en
animales de laboratorio, investigación que
algún día podría ayudar a prolongar nuestra
vida o la de un ser querido.
Los
tiburones
son
necesarios
en
los
ecosistemas oceánicos del mundo. Aunque
no nos necesitan, nosotros si los
posibilidades de ser muerto por un tiburón
495
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
necesitamos a ellos. Somos mucho más
peligrosos para los tiburones, que ellos para
nosotros. Por cada tiburón que muerde a
una persona, los humanos matan 1 millón
de tiburones.
Figura
441
Mutualismo.
Estos
espulgabueyes se estan alimentando de las
garrapatas que infestan este rinoceronte
negro, especie en peligro de Kenya, África.
El rinoceronte se beneficia porque estos
parásitos son retirados de su cuerpo, y las
Figura
4-40
Parasitismo.
Las
lampreas
marinas son parásitos que usan su boca
como ventosa para adherirse a los lados de
los peces que son sus presas. Luego hacen
un agujero en el pez con sus dientes y se
alimentan con su sangre.
aves se benefician por tener una fuente
segura de alimento. Sólo quedan unos 3
500 rinocerontes negros en África. Estas y
otras especies de rinocerontes enfrentan la
extinción porque son muertos ilegalmente
por sus cuerpos, que se pueden vender
hasta en 44 000 dólares el kilogramo (20
000 dólares la libra), y debido a la pérdida
del hábitat. Los conservacionistas privados
y del gobierno están tratando de proteger
los rinocerontes contra la caza ilegal en
vedado, creando santuarios y haciendas
privadas, cercados o fuertemente vigilados,
relocalizando algunos animales en áreas
protegidas, y propiciando el apareo de
poblaciones cautivas de todas las especies.
Estos esfuerzos han conducido a un lento
496
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
aumento
en
el
número
en
las
áreas
protegidas y en cautividad, pero es una
lucha cara y cuesta arriba. Los funcionarios
débiles, enfermas, invalidas o, en algunos
de la vida silvestre también están cortando
casos, que se hallan incapacitadas. Esta
y quemando los cuernos de los rinocerontes
supresión natural de individuos enfermos y
sobrevivientes,
débiles
para
proteger
a
los
también
beneficia
a
la
especie
depredada, evitando la diseminación de una
animales contra su caza.
enfermedad, y dejando a los individuos mas
fuertes y saludables para el apareamiento.
Otros depredadores, como los humanos,
han
inventado
armas
y
trampas
para
capturar presas.
Otro tipo de interacción depredador-presa
es
el
parasitismo.
consumidor
que
Un
se
parásito
alimenta
es
de
un
otro
organismo vivo, hospedado (o su huesped)
viviendo
sobre
o
en
el
organismo
hospedante por toda o la mayor parte de la
vida del mismo. El parasitismo es una
forma especial de depredación en la que el
depredador (parásito) es mucho menor que
su presa (hospedador) y vive sobre o en su
presa
viva.
El
parásito
se
nutre
del
hospedador, al que debilita gradualmente.
Esto puede o no matar a este último. Las
tenias,
organismos
enfermedades
parásitos,
(patógenos)
viven
hospedadores.
que
Los
dentro
piojos,
causan
y
de
otros
sus
garrapatas,
mosquitos, muerlago y lampreas (Fig. 4-40)
se
adhieren
al
exterior
de
sus
hospedadores.
Figura
4-38
Nichos
de
alimentación
especializados de diversas especies de aves
Algunos parásitos pueden moverse de un
en
hospedador a otro, como hacen las pulgas
un
terreno
húmedo.
compartir recursos limitados.
Esto
permite
de los perros. Otros pueden pasar su vida
adulta adheridos o insertados en un sólo
497
ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE____________________________________
organismo hospedante. Son ejemplos: el
bacterias rhizobium que viven en nódulos
muerdago, que se alimenta y vive en las
sobre las raíces de estas plantas (Fig. 4-
ramas
30).
de
los
robles,
y
las
tenias
o
solitarias, que se hospedan y alimentan en
Otra relación mutualista tiene lugar entre
los intestinos de los humanos y otros
las secoyas gigantes (Fig. 4-6) y una
animales.
especie de hongo que infecta sus raíces. Las
raíces de estos grandes árboles masivos,
MUTUALISMO Y COMENSALISMO
E
l
mutualismo
es
un
tipo
generalmente sólo tienen 0.9 a 1.8 (3 a 6
de
interacción de especies en el que,
generalmente,
dos
especies
participantes se benefician en común. La
abeja y ciertas flores tienen una relación
mutualista. La abeja se alimenta del néctar
de las flores y en el proceso recoge el polen
y fecunda (o poliniza) las flores femeninas
cuando
se
introduce
en
ellas.
Otros
ejemplos son las relaciones mutualistas
entre rinocerontes y espulgabueyes (Fig. 411), y entre las plantas leguminosas y las
pies) de profundidad, y se extienden hacia
afuera solo unos 15 m (50 pies). ¿Cómo
puede dicho sistema de raóces somero y
relativamente pequeño, absorber agua y
nutrientes
bastantes
para
soportar
su
crecimiento? La respuesta está en el hongo
diminuto que infecta las raíces de la secoya
y hace penetrar miles de millones de finas
extensiones
capilares
dentro
del
suelo
alrededor de las raíces de una secoya. El
hongo obtiene la nutrición que necesita del
árbol, y a su vez ayuda a este a absorber
mucho más.
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