U2_ENERGÍA EN UN ECOSISTEMA, CICLOS DE UN ECOSISTEMA Y BIOMAS DEL MUNDO
SUBTEMA 2.1.- LA ENERGÍA SE DESPLAZA POR EL ECOSISTEMA
Las comunidades de seres vivos, junto con los factores abióticos, forman los ecosistemas. En ellos la energía fluye, en forma de nutrientes, de la porción inerte del ecosistema hacia las plantas, y de ellas hacia los demás seres que componen dicho ecosistema. Hay 3 papeles principales para los seres vivientes del ecosistema: productores, consumidores y descomponedores.
Las cadenas alimentarias
La cadena alimentaria es un diagrama sencillo que explica cómo pasa la energía desde organismos productores hasta los descomponedores. Un ejemplo de cadena alimentaria es:
Plantas - ratón - culebra - águila
Esto significa que la plantas ocupan el primer nivel y son los organismos productores. El ratón se alimenta de plantas y es, a su vez, comido por la culebra, que se denomina predador. El águila también es un predador que, en este caso, se alimenta de la culebra.
Aunque este tipo de diagramas no refleja la complejidad de las relaciones en la naturaleza, permiten darse una idea de su funcionamiento.
Las redes alimentarias
Las redes alimentarias muestran las relaciones de alimentación entre los organismos de un ecosistema, así como el flujo de energía. Las redes son también herramientas muy útiles para comparar diferentes ecosistemas. Las redes ilustran de manera más real las relaciones en los ecosistemas en los que, normalmente, un individuo se alimenta de más de una presa.
Las pirámides alimentarias
Las pirámides alimentarias muestran cómo se usa la energía en los ecosistemas. Ellas son especialmente útiles para los ecólogos, pues permiten conocer la cantidad de energía disponible para los organismos y la cantidad de energía que se pierde al pasar de un nivel al siguiente.
En la base, o primer nivel trófico de la pirámide, se encuentran los organismos productores. A continuación, en el segundo nivel trófico, se sitúan los organismos herbívoros. Luego, en el tercer nivel trófico, se sitúan los organismos omnívoros y carnívoros. Finalmente, en el último nivel trófico, se ubican los organismos que no tienen predadores.
SUBTEMA 2.2.- LOS CICLOS DE LA NATURALEZA
La energía que pone en movimiento a las cadenas alimentarias proviene del Sol. Esta energía es, por consiguiente, ilimitada pues el Sol nos la provee a diario. La materia, por su parte, es limitada. Desde que la Tierra se formó hace 4,5 millones de años, la cantidad de materia que la Tierra contiene ha permanecido constante.
El ciclo del agua
El agua existe en el planeta en formas líquida, sólida y gaseosa. El agua inicia su ciclo cuando las plantas la absorben por medio de sus raíces, y los animales la beben o la toman indirectamente en los alimentos. Parte del agua que las plantas y los animales ingieren, regresa al ambiente en forma gaseosa durante la respiración, y por medio de la excreción en las heces y en la orina. Cuando las plantas y los animales mueren, el contenido de agua de sus cuerpos regresa al medio. Por otra parte, el agua circula en el medio abiótico. La energía del Sol hace que el agua se evapore y ascienda por la atmósfera. El agua se condensa a medida que asciende por la troposfera, y empiezan a formarse las nubes. Las partículas diminutas de agua gaseosa suspendida van creciendo a medida que la condensación aumenta, hasta un punto en que se empiezan a volver líquidas y llueve. Parte del agua lluvia penetra en la tierra y va a dar a reservorios y ríos subterráneos, mientras que otra parte escurre por encima del suelo hacia las quebradas y los ríos que, finalmente, desembocan en el mar.
El ciclo del nitrógeno
El nitrógeno es un elemento vital pues forma las sustancias que actúan como los componentes básicos de los eres vivos. El nitrógeno es un componente importante de las proteínas, las vitaminas, las enzimas y otras sustancias esenciales para la vida. El nitrógeno es un elemento que se encuentra de manera muy abundante en la atmósfera. Sin embargo, los seres vivos no están en capacidad de tomarlo directamente de allí; por eso se dice que es un elemento limitante. En el ciclo del nitrógeno los rayos y truenos son elementos importantes (observa la ilustración). Esto se debe a que ellos convierten el nitrógeno atmosférico en una forma utilizable para lo seres vivos. Las plantas toman el nitrógeno que los rayos y las bacterias han depositado en el suelo. Las bacterias también son una parte fundamental en este ciclo.
El ciclo del carbono
Todos los seres vivos contienen carbono. Es el elemento que se encuentra en mayor cantidad en el cuerpo de todos los seres vivos. Este elemento forma moléculas importantes como la de azúcar, que almacenan una gran cantidad de energía utilizada por los organismos para llevar a cabo los procesos vitales. En la Tierra, el carbono se encuentra almacenado en las moléculas orgánicas, la materia vida, las rocas, la atmósfera como dióxido de carbono, las conchas de muchos animales marinos, las aguas oceánicas, el suelo y los combustibles de origen orgánico entre los que se cuentan el petróleo y el carbón.
El ciclo del fósforo
Este ciclo es diferente de los ciclos del agua, el nitrógeno y el carbono porque el fósforo se encuentra en las rocas y no en la atmósfera. El fósforo es un componente muy importante de la molécula de ADN ácido desoxirribonucleico, también conocida como la molécula de la vida. El ADN de cada especie almacena toda su información biológica. Es el ADN quien determina cuál será la estatura, de qué color serán los ojos y el pelo de un individuo, y hasta de cuáles enfermedades tendrá más posibilidad de enfermarse.
El ciclo corto. La lluvia y la acción del agua de los ríos sobre el suelo producen erosión, que libera el fósforo atrapado en las rocas. Así, el fósforo queda disponible para que las plantas lo absorban y lo utilicen para elaborar compuestos orgánicos.
El ciclo largo. El agua lluvia y el agua de los ríos lava gran parte del fósforo terrestre y lo conduce hacia el mar. En el fondo marino, el fósforo se incorpora de nuevo a las rocas y queda atrapado en ellas.
SUBTEMA 2.3.- LOS BIOMAS EN EL MUNDO
Los biomas son grandes regiones o zonas del mundo que, según sus características climáticas y su tipo de suelo, pueden albergar cierto tipo característico de plantas y, por consiguiente, de animales, ambos bien adaptados al ambiente físico. También se puede decir que son comunidades de organismos que interactúan con su medio abiótico.
Los biomas acuáticos
El agua ocupa un 75% de la superficie del planeta. El ambiente acuático se divide en 2 biomas: el bioma marino, formado por océanos y estuarios, y el bioma de agua dulce, formado por ríos y lagos.
Biomas marinos. Los biomas marinos, que ocupan cerca de tres cuartas partes de la superficie terrestre, están formados por océanos, estuarios, bosques de kelp y arrecifes coralinos. Las algas marinas producen una cantidad importante del oxígeno terrestre y así mismo, procesan dióxido de carbono.
Los biomas marinos contribuyen significativamente con el ciclo del agua, ya que la evaporación de los mares provee agua lluvia para la Tierra.
La zona intermareal. Es donde el mar y la tierra se encuentran. Esta zona está sujeta a cambios drásticos debido a la acción, de las mareas y del oleaje. Aquí habitan algas, numerosos invertebrados y peces.
Zona pélagica o de aguas abiertas. Aquí habitan mamíferos como ballenas y delfines, algas flotantes, peces, y plancton. La temperatura del agua de esta región es más fría que la de la zona costera.
La zona béntica. Está ubicada en el suelo marino de las regiones costeras. En esta región habitan algas, anémonas marinas, gusanos, estrellas marinas y peces.
Zona abisal. Ubicada a grandes profundidades, en las que no penetra la luz solar. Debido a ello, esta zona tiene pocos nutrientes y, por consiguiente, pocos organismos habitan en ella.
Los lagos. Se encuentran distribuidos por toda la superficie de la Tierra. Estos biomas tienen menos cantidad de especies, es decir, son menos diversos, pues se encuentran aislados de otros lagos y de fuentes de agua mayor tamaño como los mares. La zona mas cálida es la zona litoral, ubicada en la orilla. Aquí habitan varias especies de algas, peces, anfibios e insectos. Esta comunidad provee alimento a culebras, tortugas y aves terrestres.
Los principales organismos que habitan en los arrecifes coralinos son los corales y numerosos peces de gran variedad de especies. Hay numerosas cantidades de invertebrados.
Los ríos. Son cuerpos de agua que se encuentran en movimiento continuo en una sola dirección. Debido a esto no se encuentra mucho plancton en ellos. Sus habitantes son peces de diversas especies y algas. Según la cantidad de oxígeno y claridad del agua, habitarán unas especies u otras.
Los arrecifes coralinos. Se encuentran en aguas cálidas y poco profundas. La gran barrera de coral en la costa australiana es el arrecife más grande del planeta. Otros, como los ubicados en la península de Yucatán y Belice, son también muy importantes.
Los estuarios. Forman ecosistemas únicos. En ellos se mezclan el agua dulce de los ríos con el agua salada del mar, para dar como resultado agua salobre que alberga algas, invertebrados y peces. En el trópico, únicamente, los estuarios se caracterizan por albergar árboles de mangle, cuyas raíces sirven de hogar a muchas especies animales.
Los biomas de agua dulce. Se caracterizan por tener agua con baja concentración de sal; son ejemplo de estos biomas los ríos y los lagos.
SUBTEMA 2.4.- BIOMA ALPINO
El bioma alpino se encuentra en todas las regiones montañosas del mundo, que limitan con las regiones cubiertas de nieve.
Temperatura: en lugares con estaciones, el rango de temperatura durante el verano oscila entre 10 grados C y 15 grados C, y durante el invierno la temperatura desciende bajo 0. Por encima de los 2000 m las temperaturas mínimas pueden bajar hasta los -6 grados C en Ecuador, mientras que en Bolivia a esa altura se pueden presentar temperaturas de -30 grados C durante el invierno.
Generalidades
El bioma alpino se caracteriza por ser un ambiente inhóspito. Por ejemplo, por encontrarse a tanta altura sobre el nivel del mar (aproximadamente 3,000 metros), los rayos ultravioleta del Sol son peligrosos. Además, la cantidad de oxígeno y de dióxido de carbono es menor. La cubierta herbácea del suelo forma un grueso manto negro en el que el agua se absorbe, a la manera de una esponja.
Los frailejones son plantas características del bioma alpino suramericano, conocido como páramo.
Este manto posee vegetación tanto viva, como muerta, puesto que el proceso de descomposición de la materia orgánica es en extremo lento.
En el bioma alpino es característica la vegetación herbácea o achapanada, pero a lo largo de Suramércia existen notables variaciones, según la latitud y la altitud.
Las regiones montañas crean gradientes altitudinales que permiten el desarrollo de diversos ecosistemas.
En los biomas alpinos se originan quebradas que luego forman grandes ríos. De allí la importancia del proteger su escasa vegetación.
En general, la vegetación es escasa y de poca altura. Se encuentra pastos, arbustos de hojas pequeñas, árboles enanos, y brezales de monte. En general, las hojas de las plantas del bioma alpino están cubiertas por un vello denso que actúa como aislante y las protege del frío.
Algunos animales del bioma alpino son cabras monteses, ovejas, alces, yaks, y leopardos de la nieve. Entre los animales del páramo se encuentran alpacas, vicuñas, cóndores de los Andes y chichillas.
La vicuña habita en los Andes en Perú, Chile, Bolivia y Argentina. Sus dientes inferiores crecen constantemente de manera que pueden comer pastos muy duros y secos.
Los musgos tienen la capacidad de retener enormes cantidades de agua.
Las comunidades de seres vivos, junto con los factores abióticos, forman los ecosistemas. En ellos la energía fluye, en forma de nutrientes, de la porción inerte del ecosistema hacia las plantas, y de ellas hacia los demás seres que componen dicho ecosistema. Hay 3 papeles principales para los seres vivientes del ecosistema: productores, consumidores y descomponedores.
Las cadenas alimentarias
La cadena alimentaria es un diagrama sencillo que explica cómo pasa la energía desde organismos productores hasta los descomponedores. Un ejemplo de cadena alimentaria es:
Plantas - ratón - culebra - águila
Esto significa que la plantas ocupan el primer nivel y son los organismos productores. El ratón se alimenta de plantas y es, a su vez, comido por la culebra, que se denomina predador. El águila también es un predador que, en este caso, se alimenta de la culebra.
Aunque este tipo de diagramas no refleja la complejidad de las relaciones en la naturaleza, permiten darse una idea de su funcionamiento.
Las redes alimentarias
Las redes alimentarias muestran las relaciones de alimentación entre los organismos de un ecosistema, así como el flujo de energía. Las redes son también herramientas muy útiles para comparar diferentes ecosistemas. Las redes ilustran de manera más real las relaciones en los ecosistemas en los que, normalmente, un individuo se alimenta de más de una presa.
Las pirámides alimentarias
Las pirámides alimentarias muestran cómo se usa la energía en los ecosistemas. Ellas son especialmente útiles para los ecólogos, pues permiten conocer la cantidad de energía disponible para los organismos y la cantidad de energía que se pierde al pasar de un nivel al siguiente.
SUBTEMA 2.2.- LOS CICLOS DE LA NATURALEZA
La energía que pone en movimiento a las cadenas alimentarias proviene del Sol. Esta energía es, por consiguiente, ilimitada pues el Sol nos la provee a diario. La materia, por su parte, es limitada. Desde que la Tierra se formó hace 4,5 millones de años, la cantidad de materia que la Tierra contiene ha permanecido constante.
El ciclo del agua
El agua existe en el planeta en formas líquida, sólida y gaseosa. El agua inicia su ciclo cuando las plantas la absorben por medio de sus raíces, y los animales la beben o la toman indirectamente en los alimentos. Parte del agua que las plantas y los animales ingieren, regresa al ambiente en forma gaseosa durante la respiración, y por medio de la excreción en las heces y en la orina. Cuando las plantas y los animales mueren, el contenido de agua de sus cuerpos regresa al medio. Por otra parte, el agua circula en el medio abiótico. La energía del Sol hace que el agua se evapore y ascienda por la atmósfera. El agua se condensa a medida que asciende por la troposfera, y empiezan a formarse las nubes. Las partículas diminutas de agua gaseosa suspendida van creciendo a medida que la condensación aumenta, hasta un punto en que se empiezan a volver líquidas y llueve. Parte del agua lluvia penetra en la tierra y va a dar a reservorios y ríos subterráneos, mientras que otra parte escurre por encima del suelo hacia las quebradas y los ríos que, finalmente, desembocan en el mar.
El ciclo del nitrógeno
El nitrógeno es un elemento vital pues forma las sustancias que actúan como los componentes básicos de los eres vivos. El nitrógeno es un componente importante de las proteínas, las vitaminas, las enzimas y otras sustancias esenciales para la vida. El nitrógeno es un elemento que se encuentra de manera muy abundante en la atmósfera. Sin embargo, los seres vivos no están en capacidad de tomarlo directamente de allí; por eso se dice que es un elemento limitante. En el ciclo del nitrógeno los rayos y truenos son elementos importantes (observa la ilustración). Esto se debe a que ellos convierten el nitrógeno atmosférico en una forma utilizable para lo seres vivos. Las plantas toman el nitrógeno que los rayos y las bacterias han depositado en el suelo. Las bacterias también son una parte fundamental en este ciclo.
El ciclo del carbono
Todos los seres vivos contienen carbono. Es el elemento que se encuentra en mayor cantidad en el cuerpo de todos los seres vivos. Este elemento forma moléculas importantes como la de azúcar, que almacenan una gran cantidad de energía utilizada por los organismos para llevar a cabo los procesos vitales. En la Tierra, el carbono se encuentra almacenado en las moléculas orgánicas, la materia vida, las rocas, la atmósfera como dióxido de carbono, las conchas de muchos animales marinos, las aguas oceánicas, el suelo y los combustibles de origen orgánico entre los que se cuentan el petróleo y el carbón.
El ciclo del fósforo
Este ciclo es diferente de los ciclos del agua, el nitrógeno y el carbono porque el fósforo se encuentra en las rocas y no en la atmósfera. El fósforo es un componente muy importante de la molécula de ADN ácido desoxirribonucleico, también conocida como la molécula de la vida. El ADN de cada especie almacena toda su información biológica. Es el ADN quien determina cuál será la estatura, de qué color serán los ojos y el pelo de un individuo, y hasta de cuáles enfermedades tendrá más posibilidad de enfermarse.
El ciclo largo. El agua lluvia y el agua de los ríos lava gran parte del fósforo terrestre y lo conduce hacia el mar. En el fondo marino, el fósforo se incorpora de nuevo a las rocas y queda atrapado en ellas.
SUBTEMA 2.3.- LOS BIOMAS EN EL MUNDO
Los biomas son grandes regiones o zonas del mundo que, según sus características climáticas y su tipo de suelo, pueden albergar cierto tipo característico de plantas y, por consiguiente, de animales, ambos bien adaptados al ambiente físico. También se puede decir que son comunidades de organismos que interactúan con su medio abiótico.
Los biomas acuáticos
El agua ocupa un 75% de la superficie del planeta. El ambiente acuático se divide en 2 biomas: el bioma marino, formado por océanos y estuarios, y el bioma de agua dulce, formado por ríos y lagos.
Biomas marinos. Los biomas marinos, que ocupan cerca de tres cuartas partes de la superficie terrestre, están formados por océanos, estuarios, bosques de kelp y arrecifes coralinos. Las algas marinas producen una cantidad importante del oxígeno terrestre y así mismo, procesan dióxido de carbono.
La zona intermareal. Es donde el mar y la tierra se encuentran. Esta zona está sujeta a cambios drásticos debido a la acción, de las mareas y del oleaje. Aquí habitan algas, numerosos invertebrados y peces.
Zona pélagica o de aguas abiertas. Aquí habitan mamíferos como ballenas y delfines, algas flotantes, peces, y plancton. La temperatura del agua de esta región es más fría que la de la zona costera.
La zona béntica. Está ubicada en el suelo marino de las regiones costeras. En esta región habitan algas, anémonas marinas, gusanos, estrellas marinas y peces.
Zona abisal. Ubicada a grandes profundidades, en las que no penetra la luz solar. Debido a ello, esta zona tiene pocos nutrientes y, por consiguiente, pocos organismos habitan en ella.
Los principales organismos que habitan en los arrecifes coralinos son los corales y numerosos peces de gran variedad de especies. Hay numerosas cantidades de invertebrados.
Los ríos. Son cuerpos de agua que se encuentran en movimiento continuo en una sola dirección. Debido a esto no se encuentra mucho plancton en ellos. Sus habitantes son peces de diversas especies y algas. Según la cantidad de oxígeno y claridad del agua, habitarán unas especies u otras.
Los arrecifes coralinos. Se encuentran en aguas cálidas y poco profundas. La gran barrera de coral en la costa australiana es el arrecife más grande del planeta. Otros, como los ubicados en la península de Yucatán y Belice, son también muy importantes.
Los estuarios. Forman ecosistemas únicos. En ellos se mezclan el agua dulce de los ríos con el agua salada del mar, para dar como resultado agua salobre que alberga algas, invertebrados y peces. En el trópico, únicamente, los estuarios se caracterizan por albergar árboles de mangle, cuyas raíces sirven de hogar a muchas especies animales.Los biomas de agua dulce. Se caracterizan por tener agua con baja concentración de sal; son ejemplo de estos biomas los ríos y los lagos.
SUBTEMA 2.4.- BIOMA ALPINO
El bioma alpino se encuentra en todas las regiones montañosas del mundo, que limitan con las regiones cubiertas de nieve.
Temperatura: en lugares con estaciones, el rango de temperatura durante el verano oscila entre 10 grados C y 15 grados C, y durante el invierno la temperatura desciende bajo 0. Por encima de los 2000 m las temperaturas mínimas pueden bajar hasta los -6 grados C en Ecuador, mientras que en Bolivia a esa altura se pueden presentar temperaturas de -30 grados C durante el invierno.
Generalidades
El bioma alpino se caracteriza por ser un ambiente inhóspito. Por ejemplo, por encontrarse a tanta altura sobre el nivel del mar (aproximadamente 3,000 metros), los rayos ultravioleta del Sol son peligrosos. Además, la cantidad de oxígeno y de dióxido de carbono es menor. La cubierta herbácea del suelo forma un grueso manto negro en el que el agua se absorbe, a la manera de una esponja.
Este manto posee vegetación tanto viva, como muerta, puesto que el proceso de descomposición de la materia orgánica es en extremo lento.
En el bioma alpino es característica la vegetación herbácea o achapanada, pero a lo largo de Suramércia existen notables variaciones, según la latitud y la altitud.
Las regiones montañas crean gradientes altitudinales que permiten el desarrollo de diversos ecosistemas.
En general, la vegetación es escasa y de poca altura. Se encuentra pastos, arbustos de hojas pequeñas, árboles enanos, y brezales de monte. En general, las hojas de las plantas del bioma alpino están cubiertas por un vello denso que actúa como aislante y las protege del frío.
Algunos animales del bioma alpino son cabras monteses, ovejas, alces, yaks, y leopardos de la nieve. Entre los animales del páramo se encuentran alpacas, vicuñas, cóndores de los Andes y chichillas.
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