Tema 1. Estructura y procesos en el ecosistema.
Revisión del 02:39 6 feb 2016 de Hector.rivera (Discusión | contribuciones)
•Niveles de organización ecológica.
Introducción.
Un ecosistema es la unidad funcional en la cual la energía y los nutrimentos fluyen entre el medio físico (abiótico) y una comunidad de organismos (medio biótico). Los componentes abiótico y biótico interactúan entre si produciendo una interdependencia compleja que mantiene al ecosistema en un “equilibrio natural”. Una alteración pequeña en uno de los factores puede romper este equilibrio y causar una perturbación en todo el ecosistema.
Es fácil darnos cuenta como los factores abiótico pueden influir en la comunidad biótica; frecuentemente las bajas o altas temperaturas matan a muchos organismos, también lo causa un incendio en el bosque, o un ciclón que destruye los árboles en una selva. Pero en realidad la relación es en ambos sentidos y, los organismos pueden producir cambios en el medio abiótico, así como también el medio abiótico los afecta a ellos. Por ejemplo, la atmósfera terrestre originalmente no tenía oxígeno libre, pero cuando aparecieron los primeros organismos fotosintéticos empezaron a producir oxígeno que gradualmente fue suministrado a la atmósfera y, de esta manera, los organismos fotosintéticos alteraron las condiciones primitivas de la atmósfera en forma tan drástica que el oxígeno pasó de ser inexistente en forma libre en la atmósfera a una concentración actual de 21 por ciento.
Las plantas también contribuyen a modificar el ambiente mediante la formación y fertilidad del suelo; las selvas densas regulan la humedad ambiental, la temperatura y la cantidad de luz que puede alcanzar el suelo.
Con pocas excepciones los ecosistemas obtienen la energía del Sol. Las plantas y otros organismos fotosintéticos (autótrofos) capturan la energía solar y la utilizan para formar moléculas orgánicas a partir de materia inorgánica simple. Los autótrofos son los organismos que por medio de la fotosíntesis o quimiosíntesis fabrican alimento y energía para todo ecosistema, por lo cual se les conoce como productores. Todos los demás organismos en el ecosistema son heterótrofos (no elaboran su propio alimento), ya que obtienen la energía de los compuestos que fueron elaborados por los productores. Los organismos que se alimentan a partir de los tejidos de otros organismos se llaman consumidores. Los herbívoros (consumidores primarios) comen plantas, los carnívoros (consumidores secundarios) se alimentan de otros animales, los parásitos, vivan o no sobre el hospedero, obtienen su energía de él. Los desintegradores, principalmente hongos y bacterias, obtienen su energía rompiendo compuestos orgánicos producto del desecho de organismos muertos.
Los autótrofos (productores) utilizan agua y dióxido de carbono (como fuentes de carbono, oxígeno e hidrógeno) y sales minerales, incluyendo a nitrógeno y fósforo y, con ellos forman carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Después cuando los desintegradores utilizan la materia orgánica para su metabolismo, producen como desecho moléculas inorgánicas sencillas, que si no son arrastradas del suelo por las lluvias o el viento, pueden ser usadas nuevamente por los productores, y de esta manera reciclarlos en el ecosistema.
Los componentes abióticos incluyen energía, sustancias inorgánicas y el sustrato y/o medio en el cual viven. Los elementos químicos que forman las moléculas inorgánicas sencillas son los factores químicos del ecosistema, los factores físicos son la lluvia, energía calorífica, viento y cualquier otro tipo de energía.
Niveles de organización ecológica: población, comunidad, ecosistema, bioma y biosfera.
Es bien sabido que a partir del individuo existen dos estratos: el que incluye los niveles de organización inferiores o anatómicos como tejidos, órganos, aparatos y sistemas en los organismos pluricelulares; y el que incluye los niveles de organización superiores o ecológicos, como son la población, la comunidad y el ecosistema. El concepto de ecosistema aún es más amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, el ambiente no vivo, con todas las características de clima, temperatura, sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. El ecosistema estudia las relaciones que mantienen entre sí los seres vivos que componen la comunidad, pero también las relaciones con los factores no vivos.
Acerca de las Propiedades Emergentes
El desarrollo del Método Científico aunado al diseño de aparatos y técnicas que nos permiten estudiar la materia hasta sus componentes más ínfimos (los átomos), desde finales del siglo XIX trajeron como consecuencia una supuesta dicotomía de la filosofía con que los científicos realizan el estudio de los seres vivos. En efecto, un grupo de científicos enfocó el estudio de los fenómenos vitales desmantelando los organismos hasta sus unidades más pequeñas y considerando que los datos así obtenidos permitirían explicar el proceso de la vida; dicho grupo, denominado “mecanicista” o “reduccionista”, entró en pugna con los llamados “vitalistas”, quienes mantienen que la vida, y solamente la vida, tiene un algo especial, que siempre está fuera del alcance de la física y la química. Como afirma Stephen Jay Gould en su libro La Sonrisa del Flamenco. Según estas visiones de la vida, uno es, de acuerdo con la opinión de sus adversarios, bien un mecanicista sin corazón o un vitalista místico.
La posición intermedia mantiene que la vida, como resultado de su complejidad estructural y funcional, no puede descomponerse en sus productos químicos y explicarse en su totalidad por medio de las leyes de la química y la física que operan a nivel molecular. Asimismo, el camino intermedio niega que este defecto del reduccionismo represente una propiedad mística de la vida, alguna especie de chispa especial inherente tan solo a la vida. Los biólogos actuales suponen que la vida adquiere sus propios principios de la estructura jerárquica de la naturaleza. Al ir aumentando los niveles de complejidad a lo largo de la jerarquía de átomo, molécula, célula, tejido, organismo, población comunidad, etc, aparecen nuevas propiedades como resultado de las interacciones e interconexiones que emergen en cada nuevo nivel. Un nivel superior que no puede explicarse por completo descomponiéndolo en sus elementos básicos y estudiando sus propiedades en ausencia de tales interacciones. Así pues, surgen principios nuevos o “emergentes”, capaces de abarcar la complejidad de la vida; estas propiedades emergentes son adicionales y consistentes respecto a la física y la química de la materia. Así, tenemos que por ejemplo, éstas tienen propiedades que no pueden ser estudiadas aisladamente a partir de sus elementos constitutivos (los individuos), sino únicamente al estudiarse la población como tal.
Dicho lo anterior, mencionaremos que en este texto seguimos este camino intermedio, también llamado “holístico” u “organizativo”.