Ciclos biogeoquímicos

Los elementos químicos que componen la materia viva circulan por la biosfera formando parte de diferentes moléculas. Estos elementos se mueven desde el medio inerte, aire o agua, a través de los seres vivos, para regresar al medio describiendo los denominados ciclos biogeoquimícos.

Ciclo del carbono

El carbono es el elemento químico mas importante de la materia viva, ya que constituye el armazón de todas las moléculas orgánicas. En el medio inorgánico el carbono es relativamente abundante. Se encuentra en las rocas calizas y, como dióxido de carbono, disperso en la atmósfera y disuelto en el agua.

La plantas,las algas y algunas bacterias, mediante el proceso de la fotosíntesis, captan el dióxido de carbono atmosféricos a el que se encuentra disuelto en el agua.

Este carbono orgánico circula a través de todos los niveles tróficos mediante la alimentación.

Una gran parte del carbono que constituye las moléculas orgánicas se desuelve  al medio, como dióxido de carbono, mediante la respiración de todos los seres vivos: productores, consumidores y descomponedores.

     

Ciclo del nitrógeno 

En nitrógeno se encuentra presente en la atmósfera, donde constituye el 78% de su volumen. En el suelo y en el agua es un componente escaso y se halla en forma de sales minerales o de amoniaco.

A pesar de que vivimos rodeados de una atmósfera rica en nitrógeno, son pocos los organismos que pueden utilizar este nitrógeno gaseoso. El recorrido del nitrógeno en la naturaleza puede resumirse así: 

Las plantas solo pueden utilizar el nitrógeno que se encuentra en forma de sales disueltas en el agua. En la fotosíntesis, las plantas incorporan este nitrógeno y lo usan para formar compuestos orgánicos ricos en nitrógeno, como las proteínas.  

Ciertos organismos, sobre todo bacterias, son capaces de tomar nitrógeno atmosférico y transformarlo en compuestos que pueden utilizar las plantas.

Algunas de las bacterias fijadoras del nitrógeno atmosférico viven libres en el suelo; otras como las del genero Rhizobium, viven en simbiosis en las raíces de plantas leguminosas.

Los compuestos orgánicos del nitrógeno, como las proteínas, pasan a los consumidores con el alimento.Al morir,o con los excrementos, los organismos devuelven los compuestos del nitrógeno al medio.

Sucesión ecológica

Tras un incendio, nuevas especies se instalan en una zona que ocupaba el bosque. Con el paso del tiempo, una comunidad cede el paso paulatinamente a otra que a su vez, hará lo mismo, y así sucesivamente.

¿Por que ocurre una sucesión? 

Una especie solo puede instalarse en un ecosistema si allí encuentra las condiciones y recursos apropiados.

La actividad propia de los seres vivos produce cambios en el ecosistema; así se crean las condiciones que permiten su colonización por nuevas poblaciones. A su vez estas nuevas poblaciones introducen cambios que pueden desapareces a las anteriores. Este estado recibe el nombre de ecosistema clímax.

Sucesiones primarias y secundarias

Una sucesión se denomina primaria si se inicia en una zona que nunca antes ha estado colonizada por organismos. Por ejemplo, una duna de arena recién formada o un campo de lava.

Una sucesión se denomina secundaria si se establece en una zona en la que previamente existía una comunidad que ha sido parcial o totalmente eliminada.

   

Piramides ecologicas

Las pirámides ecológicas son formas de representación que se utilizan para mostrar como varían algunas características de los niveles tróficos, como la producción o la biomasa, al pasar de unos niveles a otros.

Tipos de pirámides

Pirámides de producción : En una pirámide de producción cada rectángulo representa energía almacenada en ese nivel trófico durante un determinado tiempo y que esta disponible para ser utilizada por el siguiente nivel.

En estas pirámides el rectángulo que representa a los productores es siempre el mayor y van haciéndose menores en los sucesivos niveles de consumidores.

Pirámides de Biomasa o energía

En las pirámides de biomasa, los rectángulos se construyen con los datos de la cantidad de biomasa de cada nivel trófico.

Estas pirámides pueden ser invertidas, es decir que la biomasa de un nivel puede ser superior a la del nivel inferior. Esto ocurre,por ejemplo, en los ecosistemas acuáticos donde los productores(Fito plancton) tienen poca biomasa pero crecen y se reproducen a gran velocidad

Pirámides de números 

En las pirámides de números los rectángulos los representan el numero de individuos presentes en cada nivel trófico.

Estas pirámides pueden ser invertidas,es decir, que las biomasas de un nivel puede ser superior a la de nivel inferior. Esto ocurre,por ejemplo, el numero de insectos herviboros(Consumidores) es con frecuencia muy superior al numero de plantas

Las poblaciones interctuan

La densidad es uno de los factores que controla el tamaño de la población. Al aumentar la densidad, también también lo hacen la resistencia ambiental  y al contrario. Así, el tamaño de las poblaciones se mantiene dentro den unos limites. Pero la densidad no es el único factor que influye. Algunas interacciones, como la depredacion  o la competencia también influyen.

El depredador y su presa

 Un hecho casual permitió seguir un experimento en la naturaleza sobre como el depredador y la presa controlan sus poblaciones.

Todo sucedió en la Isla Royal situada en lago superior, Canadá. En un crudo invierno, un grupo de alces logro llegar a la isla a través de las aguas heladas y se instalo en ella; allí creció  en ausencia de depredadores. 

Si abunda la presa, hay poca resistencia ambiental    para el depredador y su numero aumenta. la consecuencia es la disminución de la presa que,a su vez, hace aumentar la resistencia ambiental para el depredador.

La competencia

Estudios similares se han hecho en el laboratorio para comprobar como afecta la competencia a dos poblaciones. en uno de ellos se utilizaron dos especies de paramecios. Se prepararon dos tipos de cultivos, uno con las dos especies por separado y otro juntas.

en el primer caso, las dos especies progresaron hasta alcanzar el equilibrio. En el segundo caso, Solo una de las especies logro sobrevivir mientras la otra acabo por desaparecer.