GENERALIDADES ACERCA DE LA ECOLOGÍA


1.1 ¿Cómo se define la Ecología? Explique su respuesta.
R/ La Ecología es la ciencia que estudia las condiciones de existencia de los organismos vivos y las interrelaciones de todo tipo existentes entre ellos y su medio ambiente.
Para mía la Ecología es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente.

1.2 ¿Cuales son las raíces etimológicas del término Ecología y como se compararían con las del término Economía?
R/ La palabra Ecología proviene del griego oikos = 'casa', y logos = ' conocimiento'

La palabra Ecología y Economía provienen del mismo termino griego oikos = 'casa' y por ese motivo han considerado la Ecología como “la economía de la vida”.

1.3 Defina los periodos históricos por los que atravesó la Ecología antes de consolidarse como una rama científica del saber humano. Apóyese en los datos proporcionados en el texto.
R/
1478-1577 y 1539 – 1600 Comparación de las especies vernaculas de plantas y animales
1707-1788; 1769 – 1859 y
1809-1882 Comparación entre América y Europa por parte de naturalistas
1707-1778 Linneo reconoce la relación entre la distribución de plantas y las características ambientales
1800 Surgimiento de la Edafología o Pedología (ciencia del suelo).
1756, 1880-1910 Buffon, Darwin y Wallace sientan los fundamentos de la Ecología “Bases dela historia natural”
1887 Forbes caracteriza a un lago como un microcosmos.
1823-1913 Wallace es considerado también fundador de la Zoogeografía
1880-1930 Wegener es fundando de la Biogeografía
1899 Cowles describe la sucesión vegetal en dunas de arena
1911 Ros intento describir en términos matematicos el mecanismo de propagación del mosco causante del paludismo.
1913 Primera conferencia internacional sobre protección de los paisajes naturales.
1687, 1718, 1925 y 1926 Hacen planteamientos relativos al aumento matematico del tamaño poblacional (Laeuwenhock, Malthus, Pearl y Volterra).
1927 Elton desarrolla el concepto de michos y piramides ecológicas.
1930 Birge y Juday establecen el concepto de producción primaria.
1942 Lindeman detalla el flujo de energía en el ecosistema.
1958 Atenas, congreso para la conservación de la naturaleza y sus recursos.
1969 Suecia propone a la ONU que se realice la primera conferencia sobre el medio ambiente humano.
1972 Se crea en Suecia el PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente), en este programa México representa al Caribe y América Latina.

1.4 ¿Cómo y por qué definió Haeckel a la Ecología? ¿En qué año lo hizo?
R/ El término Ecología lo estableció el célebre biólogo aleman Ernest H. Haeckel en el año 1869, quien lo definió como el estudio de las relaciones de un organismo con su ambiente inorganico y organico. En particular Haeckel consideraba que un organismo cualquiera presentaba relaciones de tipo positivo o amistosoy de tipo negativo o enemistosas con las plantas y animales con los que convivía y tal vez el mérito de Haeckel fue percatarse de que el campo de estudio de la Ecología no estaba cubierto por ninguna de las ramas de la Biología de esa época.

1.5 Defina por qué y cómo, la Ecología posee un método peculiar de estudio que la diferencia de otras ciencias, incluso biológicas.
R/ La historia de la Ecología difiere de las demas ciencias, ya que mientras éstas primero tienden a generalizar para luego dividir su campo de estudio, aquella trabaja a la inversa, porque es en sí una ciencia de síntesis que combina conocimientos de diversas disciplinas con puntos de vista propios, es decir, se ha formado de varias raíces que finalmente han convergido en un tronco común que es el estudio de las relaciones de los seres vivos y su medio ambiente.

1.6 ¿Cuales son las fuentes basicas de la Ecología (ramas fundamentales del conocimiento de esta ciencia).
R/ Las dos ramas fundamentales de la ecología son: Autoecología (estudio de las relaciones de una especie con su medio ambiente) y sinecología (estudio de las interrelaciones entre las poblaciones que componen la comunidad.

1.7 ¿Cual es la clasificación actual de la Ecología y qué estudia cada una de sus ramas?
R/ En la actualidad la Ecología se divide en varias ramas, entre las que se cuentan:
1) Autoecología: es el estudio de las relaciones entre un solo tipo de organismo (una especie) y el medio en que vive.
2) Sinecología: esel estudio de las relaciones entre diversas especies pertenecientes a un mismo grupo y el medio en que viven.
3) Dinamica de poblaciones: es el estudio de las causas y modificaciones de la abundancia de especies en un medio dado.
4) Ecología aplicada: representa la tendencia moderna de protección a la naturaleza y el equilibrio de ésta en el medio ambiente humano rural y urbano.
5) Ecología de sistemas: tal vez sea la mas moderna rama de esta ciencia; emplea las matematicas aplicadas en modelos matematicos y de computadora para lograr la comprensión de la compleja problematica ecológica.

1.8 Defina, ejemplificando sus respuestas, cada uno de los siguientes conceptos fundamentales de la Ecología:
R/
a) Factores abióticos físicos: son los componentes basicos abióticos de un ecosistema, a ellos esta sujeta la comunidad biológica o conjunto de organismos vivos de un ecosistema.
Ejemplos: la luz solar, la temperatura, la atmósfera y presión atmosférica, el agua, el microclima, la altitud y latitud.

b) Factores abióticos químicos: Los factores abióticos químicos constituyen generalmente la superficie sobre la que se establecen los seres vivos para satisfacer sus necesidades de fijación, nutrición, protección, reserva de humedad, etc.
Ejemplos: el suelo, el anhídrido carbónico y el oxígeno.
c) Factores bióticos: son los seres vivos que interactúan, se refieren a la flora, fauna y humanos de un lugar y a sus interacciones.
Ejemplos: plantas, animales y humanos.d) Luz solar: es la fuente principal de energía de un ecosistema.
Ejemplo: el sol.
e) Temperatura: es la intensidad de la energía expresada en grados (centígrados, Fahrenheit, Kelvin, etc.).
Ejemplos: temperatura de mi cuerpo, temperatura de un metal, etc.
f) Climas y vientos: Clima es el conjunto de situaciones que determinan el estado medio atmosférico en una determinada zona, y durante un período de tiempo prestablecido. Ejemplos: clima de tiempo atmosférico y clima pasajero. Viento es el movimiento en masa del aire en la atmósfera. Ejemplos: Viento solar y viento planetario.
g) Altitud y latitud: Altitud es la distancia vertical que existe entre un punto de la tierra y el nivel del mar. Ejemplo: “El refugio esta a una altitud de 2.500 metros, por lo que aún tenemos que subir bastante para llegar hasta él”. Latitud distancia angular entre el Ecuador y un determinado punto terrestre. Ejemplo: una latitud de 25,5 norte.
h) Atmósfera y presión atmosférica: Atmósfera es la capa de gas que rodea a un cuerpo celeste que tenga la suficiente masa como para atraer ese gas. Presión atmosférica es la presión que ejerce el aire sobre la Tierra.
i) Suelo y horizontes del suelo: Suelo es una mezcla de minerales, materia organica, bacterias, agua y aire. Horizontes de suelo son las capas, aproximadamente paralelas a la superficie, en que se divide un suelo al profundizar.
j) Oxígeno y bióxido de carbono (acuatico y terrestre): Oxígeno es un elemento químico y es el mas abundante en laTierra. Bióxido de carbono es un gas no inflamable, sin color, sin olor, que forma parte del aire.
k) Potencial de hidrógeno (pH): es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución.
l) Productores o autótrofos: son organismos capaces de sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorganicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos.
m) Consumidores de distinto orden: son los organismos que, siendo incapaces de sintetizar su propio alimento, obtienen la materia nutritiva de otros seres vivos.
n) Desintegradores o reductores: son aquellos seres vivos que obtienen la materia y la energía de los restos de otros seres vivos.
o) Biocenosis: es el conjunto de organismos de todas las especies que coexisten en un espacio definido llamado biotopo que ofrece las condiciones ambientales necesarias para su supervivencia.
p) Nicho ecológico: es un término que describe la posición relacional de una especie o población en un ecosistema.
q) Parasitismo, mutualismo y comensalismo: Parasitismo es un proceso por el cual una especie amplía su capacidad de supervivencia utilizando a otras especies para que cubran sus necesidades basicas y vitales. Mutualismo es una interacción biológica, entre individuos de diferentes especies, en donde ambos se benefician y mejoran su aptitud biológica. Comensalismo es una forma de interacción biológica en la que uno de los intervinientes obtiene un beneficio mientras que el otro nose ve ni perjudicado ni beneficiado.

1.9 Explique la secuencia de los niveles de organización (espectro de organización de los seres vivos; figuras 1.17 y 1.18).
R/ En esta figura 1.17 podemos observar un orden Biológico en cada organismo en el mundo, y podemos encontrar los niveles de organización desde los atomos y moléculas hasta alcanzar una biosfera. Los atomos y moléculas se organizan para formar células, las moléculas para formar las células, las células para formar los tejidos, los tejidos para formar órganos, los órganos para formar aparatos y sistemas, y éstos forman el total llamado ser vivo. Un grupo de individuos que comparten las mismas características genéticas (una especie) forma una población, un grupo de poblaciones diferentes constituyen una comunidad, las comunidades actúan recíprocamente con su ambiente para constituir un Bioma, la suma de todos ecosistemas y comunidades en la Tierra es la Biosfera.

En esta figura 1.18 representan a la población como un conjunto de organismos de una misma especie, pasando a un segundo nivel que es cuando interactúan entre diferentes especies en una misma población, pasando a un tercer nivel que es cuando interactúan entre la comunidad o se ambiente físico llamado ecosistema y por ultimo el cuarto nivel que es ya el conjunto de un todo que es la biosfera cuando estos seres vivos han interactuado y existe una visión general planetaria.

1.10 Discuta el cuadro 1.3 con respecto a la clasificación metabólica de los seres vivos.R/ Los seres vivos también pueden considerarse en diferentes tipos de niveles de organización, según el sistema nutricional que presenten y podemos encontrar diferentes clases: autótrofos que se subdividen en fotoliotróficos, fotoorganótrofos y quimiolitótrofos; y los Quimioorganótrofos o heterótrofos.

CUESTIONARIO 2 “LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS”

2.1 ¿Qué es la molécula de ATP, y por qué es tan importante energéticamente para los seres vivos?
R/ es una molécula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades. Esta molécula es muy importante para los seres vivos porque es utilizada por los músculos cuando requieren realizar una contracción que es la que origina el movimiento. La energía necesaria se produce o libera a partir de la ruptura de los enlaces de dicha molécula.

2.2 ¿Qué relación existe entre los flujos de materia y energía en los ecosistemas?
R/ Estos dos flujos tienen una relación porque todos los seres vivos necesitan materia y energía para llevar a cabo sus funciones vitales.

2.3 Defina la primera y segunda leyes de la Termodinamica y explique por qué son importantes para los seres vivos?
R/ Primera Ley de la Termodinamica “Principio de la conservación de energía” “La energía no se crea ni se destruye solo se transforma”.
Segunda Ley de la termodinamica “La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo”.
La característica principal de los seresvivos que debe llamarnos la atención, a fin de analizarlos desde el punto de vista termodinamico, es la constancia de sus propiedades en comparación con las grandes transformaciones energéticas que ocurren en ellas. Esto se refleja basicamente en la composición química. A pesar de mantener constantes tales propiedades, los organismos vivos no son sistemas en equilibrio, pues no ocurría en ellos ningún proceso. Los organismos vivos son sistemas abiertos que intercambian constantemente materia y energía con su entorno.

2.4 Defina los conceptos de entropía y energía cinética y explique por qué son fundamentales para la vida.
R/ Entropía es una magnitud física que permite, determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Energía cinética es la energía asociada a los cuerpos que se encuentran en movimiento, depende de la masa y de la velocidad del cuerpo.
Podemos afirmar que la vida misma es la retroalimentación entre la perdida y conservación de las fuentes útiles de energía para la célula. La controversia radica en la conservación de la energía interna como fuente de energía útil contra la disminución de la entropía como expresión de una energía cinética no aprovechable para la conformación del trabajo celular disponible.

2.5 ¿Qué son los ciclos de materiales en el ecosistema?
R/ Son ciclos de materiales en el ecosistema a materiales que se encuentran de forma natural en los ecosistemas y constantemente se renuevan, dando lugar a los ciclos naturales de losecosistemas. Los principales ciclos naturales son:
Ciclo del carbono-oxígeno
Ciclo del agua
Ciclo del nitrógeno

2.6 ¿Qué es una cadena alimenticia?
R/ Es conocida también como cadena trófica donde describe el proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de las diferentes especies de una comunidad biológica, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente.

2.7 ¿Por qué los seres vivos se clasifican en autótrofos, heterótrofos y degradadores?
R/ Existe una clasificación de los seres vivos ya que los científicos creen que hay alrededor de 10 millones de especies diferentes sobre la Tierra y para ellos sería difícil estudiar y comprender las características, comportamiento y evolución de todas las especies y para hacer su trabajo mas facil, los científicos clasifican a los seres vivos en grupos y subgrupos cada vez mas pequeños, basandose en las semejanzas y diferencias de los organismos.

2.8 ¿Cual es la región visible de la luz solar y cual es su importancia?
R/ La mayor parte de la energía solar se irradia en forma de ondas electromagnéticas cuyas longitudes de onda varían, este espectro de radiación abarca desde la zona de los rayos ultravioletas hasta la infrarroja; aproximadamente la mitad de esta energía corresponde al espectro visible, es la única región de la radiación que puede captar el ojo humano, constituida por los colores violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo y comprende los componentes relativamente transparentesque traspasan con cierta facilidad parte superior de la atmósfera.
La importancia de la radiación ultravioleta es que es absorbida por la capa de ozono la cual es el resultado de la fotosíntesis y las radiaciones infrarrojas son absorbidas por el dióxido de carbono y el agua, lo que impide que el calor abandone el planeta temporalmente provocando lo que se conoce como efecto de invernadero.

2.9 ¿Qué es el efecto invernadero en un ecosistema?
R/ El efecto invernadero es un fenómeno por el cual ciertos gases retienen parte de la energía emitida por el suelo tras haber sido calentado por la radiación solar. Se produce, por lo tanto, un efecto de calentamiento similar al que ocurre en un invernadero, con una elevación de la temperatura.

2.10 ¿Qué significa que un material sea endergónico y para qué son útiles las mediciones de calorías y kilocalorías en un ecosistema?
R/ Un material endergónico es aquel que consume energía para realizar una reacción en particular.
Las piramides de energía se expresan en calorías o kilocalorías sobre unidad de superficie (hectarea, metro cuadrado, centímetro cuadrado, etc.) y por unidad de tiempo (meses o años). La caloría es la cantidad de energía necesaria para elevar en 1º C un gramo de agua. El mismo concepto cabe para la kilocaloría, pero para un kilogramo de agua. Tanto las piramides de energía como las de biomasa nunca estan invertidas, puesto que un determinado escalón no puede disponer de mayor cantidad de energía o de biomasa que la recibida delescalón anterior

2.11 ¿Qué son los ciclos biogeoquímicos y por qué son importantes en ellos las pozas de intercambio y depósito?
R/ El ciclo biogeoquímico es el movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, azufre, fósforo, potasio, y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas acuaticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición.
Son aquellos en los que los nutrientes, las sustancias químicas esenciales para la vida son ciclados en todos los ecosistemas. Es decir los diversos nutrientes se mueven del medio ambiente a los seres vivos y de estos nuevamente al medio ambiente. Estos ciclos son dirigidos directa o indirectamente, por la energía del sol y por la gravedad.
La importancia de las pozas de intercambio y depósito es porque este ciclo esta dividido en dos comportamientos, uno es el depósito este es el compartimiento grande de movimiento lento y generalmente no biótico y el de intercambio es el compartimiento pequeño y de mayor actividad y es biótico.

2.12 ¿Cómo se valora la eficiencia en el uso de la energía en el ecosistema?
R/ Esta eficiencia es muy valorada porque se ha ido mejorando la utilización de la misma, con el fin de proteger el medio ambiente, reforzar la seguridad del abastecimiento y trata de utilizar mejor la energía. Esta eficiencia energética nos permite un mejor aprovechamiento de nuestros recursos y un ahorro tanto en el consumo como en el dimensionamiento de lasinstalaciones.

2.13 ¿Qué es la productividad y qué relación tiene con la biomasa?
R/ La productividad es la cantidad total de energía convertida en compuestos organicos en un lapso dado y su relación con la biomasa es que ésta es una de las propiedades características de los ecosistemas donde es expresado en toneladas o gramos.

2.14 ¿Cómo se diferencian la productividad real de la productividad primaria o neta?
R/ La productividad real es la productividad total menos el costo energético de las actividades metabólicas del productor y la productividad primaria neta representa la tasa de ganancia real del negocio.

2.15 ¿Qué es la quimiosíntesis?
R/ Es la producción biológica de materia organica a partir de moléculas de un atomo de carbono y otros nutrientes, usando la oxidación de moléculas inorganicas, como fuente de energía, sin contar con la luz solar.

2.16 ¿Qué significa la regla del 10%?
R/ Es lo que se conoce como la Ley del Diez por Ciento o la Ley de Diezmo Ecológico. Al aplicar ésta ley se ha considerado que al pasar de un nivel trófico a otro se obtiene sólo el 10% de la energía que se obtuvo en el nivel precedente, lo que significa que, de un 100% de energía capturada, los organismos ocupan el 90% en su metabolismo, movimiento, transporte, etc., almacenando en su estructura un 10% del total consumido para ser aprovechado por el siguiente nivel trófico. El enunciado de este fenómeno dice en concreto: “Sólo el 10% de la energía fijada en un nivel trófico es utilizado por elsiguiente nivel”.

2.17 ¿Qué relación existe entre los joules, unidades de trabajo y las calorías?
R/ La relación entre joules y calorías es que 1 cal = 4,184 Joule.

2.18 ¿Cuales son los diferentes tipos de energía y qué relación tienen con la potencia?
R/ Energía térmica, mecanica, química, lumínica, eléctrica, nuclear, magnética, metabólica, hidroeléctrica y potencial.
La relación que existe entre la energía y la potencia es que la energía es la capacidad que se necesita para ejecutar acciones externas, o sea, es la materia prima que se requiere para realizar trabajo. Teóricamente la palabra trabajo es el producto de multiplicar fuerza por distancia. Por ejemplo, si se eleva un cuerpo que pesa un kilogramo a una altura de un metro, el trabajo realizado es numéricamente igual a un kilogramo-metro. Por su parte, el trabajo realizado en un determinado tiempo se define como potencia. Un trabajo realizado lentamente consume menos potencia pues el tiempo es mas largo, mientras que para hacerlo mas rapidamente se absorbe mayor potencia.
Numéricamente, la potencia es el trabajo por unidad de tiempo, y puede ser expresada como kilogramo-metro por segundo, por minuto o por hora.

2.19 ¿Cómo se relacionan las calorías consumidas/ calorías generadas?
R/ Estas son calorías que no obtenían energía de los combustibles fósiles. Por cada caloría consumida podía generarse aproximadamente una caloría y ahora en la actualidad en las sociedad de alto desarrollo tecnológico por cada caloría que se inviertese recibe 0.1 calorías.

2.20 Indique cual es la clasificación de los combustibles fósiles.
R/ Carbón, petróleo, gas natural y lignita.

2.21 ¿Cuales seran los riesgos de usar en demasía los combustibles fósiles?
R/ Estos combustibles fósiles representan fuentes múltiples de deterioro ambiental, la tierra ha sufrido mutilaciones y daños por la minería y el establecimiento de vías de comunicación, estas producen grandes contaminaciones atmosféricas y un desequilibrio térmico, lo cual puede afectar considerablemente, a mediano y largo plazo, la totalidad de los ecosistemas y modificar en gran proporción el clima mundial.

2.22 ¿Qué fuentes energéticas renovables conoce?
R/ Existen varias fuentes de energía renovables, como son:
* Energía mareomotriz (mareas)
* Energía hidraulica (embalses)
* Energía eólica (viento)
* Energía solar (Sol)
* Energía de la biomasa (vegetación)

2.23 ¿Qué relevancia tiene la fijación biológica de nitrógeno, en comparación con el proceso de Haber, para la producción de fertilizantes nitrogenados?
R/ La fijación de nitrógeno puede ser puramente abiótica o biológica. Por la primera se forman óxidos como consecuencia de la combustión de compuestos organicos, descargas eléctricas, etc., que son arrastrados al suelo por la lluvia o amonio por el proceso industrial Haber Bosch. Por la segunda, la fijación biológica de nitrógeno, proceso llevado a cabo por organismos procarióticos, el nitrógeno es reducido a amonio e incorporado a la biosfera.