Microecosistema

Practica 3

Colegio Preparatorio de Orizaba

Equipo 3``A´´

Alvarado Palestino Luis Fernando

Cruz González Luis David

Jiménez Carbajal Ana Paula

Manzo Hernández María Fernanda

Rosas Cadena Merari

Materiales:

1 garrafa de 3 a 5 litros con tapa.

2 kg de Tierra negra.
1/2 kg de Humus
1/2 kg de Carbón vegetal (pulverizado)
1 kg de Gravilla
1 L de agua
Epifitas pequeñas (helechos, bromelias.)
Musgo
Popotes
Termómetro para pecera

                            

Objetivo:

 Identificar las propiedades que conforman a una Comunidad ecológica  a través de la creación y monitoreo de un Microecosistema.

Técnica:

1) Dentro de la garrafa, ir colocando los materiales ordenados por capas, con el siguiente orden:

- Gravilla

- Tierra

- Carbón

-Humus

- Musgo

2) En la capa final, introducir, con sumo cuidado y con apoyo de los popotes, las plantas dentro de las capas formadas anteriormente, considerando su crecimiento para determinar el espacio entre ellas.

3) Fijar el termómetro por dentro del Microecosistema evitando que resbale.

4)  Verter la cantidad necesaria de agua, de modo que ésta posea el típico olor a tierra mojada.

5) Colocar la tapa a la garrafa y mantenerla siempre cerrada.

Generalidades:

Ecosistema:

Es  el conjunto de especies de un área determinada que interactúan entre ellas y con su ambiente abiótico; mediante procesos como la depredación, el parasitismo, la competencia y la simbiosis, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de energía y de nutrientes. Las especies del ecosistema, incluyendo bacterias, hongos, plantas y animales dependen unas de otras. Las relaciones entre las especies y su medio, resultan en el flujo de materia y energía del ecosistema.

Comunidad:

     Se define como las poblaciones de organismos vivos que ocupan un área determinada. La característica principal de la comunidad es la interacción que se establece entre los organismos de las poblaciones para mantener un equilibrio dinámico. Una Comunidad incluye diferentes poblaciones de especies que viven juntas.

Diversidad:

En Ecología,  el término diversidad ha designado tradicionalmente un parámetro de los ecosistemas (aunque se considera una propiedad emergente de la comunidad) que describe su variedad interna.

 La diversidad de un ecosistema depende de dos factores, el número de especies presente y el equilibrio demográfico entre ellas. Entre dos ecosistemas hipotéticos formados por especies demográficamente idénticas (el mismo número de individuos de cada una, algo que nunca aparece en la realidad) consideraríamos más diverso al que presentara un número de especies mayor. Por otra parte, entre dos ecosistemas que tienen el mismo número de especies, consideraremos más diverso al que presenta menos diferencias en el número de individuos de unas y otras especies.

Índice de diversidad de Simpson:

El índice de similitud de Simpson (1960) es el índice más utilizado para establecer el grado de similitud faunística entre dos localidades determinadas I= Nc/N1 donde Nc es el número de taxones en común entre las dos localidades y N1 el número de taxones de la localidad menos diversa. El tratamiento los resultados para el conjunto de las localidades estudiadas mediante dendrogramas cuantitativos permite la definición de regiones biogeográficas y paleobiogeográficas.

     La fórmula para el índice de Simpson es:

Donde:

S es el número de especies

N es el total de organismos presentes (o unidades cuadradas)

n es el número de ejemplares por especie

     El índice de Simpson fue propuesto por el británico Edward H. Simpson en la revista Nature en 1949.

Componentes taxonómicos: la ciencia de ordenar la diversidad biológica en taxones anidados unos dentro de otros, ordenados de forma jerárquica, formando un sistema de clasificación.

Taxonomía biológica:

Ha sido definida como una forma de organizar la información biológica con arreglo a diferentes métodos como el feneticismo, el cladismo, la taxonomía evolutiva, criterios de tipo ecológico, paleontológico, etc. Es una disciplina eminentemente empírica y descriptiva, acumula fenómenos, hechos, objetos, y a partir de dicha acumulación genera las primeras hipótesis explicativas.

 Tiene su origen en un vocablo griego que significa “ordenación”. Se trata de la ciencia de la clasificación que se aplica en la biología para la ordenación sistemática y jerarquizada de los grupos de animales y de vegetales. La taxonomía biológica forma parte de la biología sistemática, dedicada al análisis de las relaciones de parentesco entre los organismos. Una vez que se resuelve el árbol filogenético del organismo en cuestión y se conocen sus ramas evolutivas, la taxonomía se encarga de estudiar las relaciones de parentesco.

Dominante ecológico:

Indica la influencia ejercida sobre la comunidad por cada población. El dominante ecológico es la población de una comunidad cuya influencia controla factores abióticos y bióticos y de la cual depende el flujo de energía del ecosistema.
En una comunidad, el dominante ecológico puede estar representado por la población, cuyo tamaño determina la cantidad de luz que va a entrar y que quedara en disponibilidad para otro número de especies.

Biomasa:

Es la cantidad de materia acumulada en un individuo, un nivel trófico, una población o un ecosistema. La más amplia definición de biomasa sería considerar como tal a toda la materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. Es una fuente de energía procedente, en último lugar, del Sol, y es renovable siempre que se use adecuadamente. 

Flujo energético:

1^ra Ley de la Termodinámica

Señala la relación entre la conservación de la materia y la energía: “La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.”

 La aplicación que tiene la primera ley de la termodinámica al flujo de energía de los ecosistemas tiene que ver en la transformación y conservación de materia y energía en los organismos y plantas. La fuente de energía que sostiene  a la Tierra es el Sol, esta primera Ley de la Termodinámica también llamada “Ley de la Conservación de Energía” nos explica que las plantas verdes (con clorofila), transforman la energía lumínica en energía química. Cuando la energía química almacenada por las plantas en forma de glucosa, la toma la misma planta para su respiración celular, este rompe los enlaces de carbono y la energía se libera en forma de calor. Según lo planteado por la ley esta energía liberada se pierde para el ecosistema pero no se destruye. Este principio es utilizado en los invernaderos donde se logra mantener una temperatura alta interna. 

2^da Ley de la Termodinámica

 Indica que ninguna transformación de energía es  100%  eficiente. En cada transformación hay pérdida de energía, en forma de calor por tanto, la energía se va perdiendo cada vez más en forma irrecuperables.  

La Segunda ley también llamada “Ley de Entropía” nos dice que  ésta se va perdiendo en formas irrecuperables. La energía dispersada es utilizada y no desperdiciada y su salida del sistema es necesaria para todos los procesos biológicos, físicos y bioquímicos para mantener toda organización estructural. Interpretando estos dos concepto nos permite definir al calor, como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para las diferencia entre trabajo y energía interna.   Dentro de las aplicaciones que tienen estas leyes  al flujo de energía de los ecosistemas, cabe anotar que mientras la Primera Ley habla de la entrada de energía a los organismos y plantas por medio de la energía lumínica y su futura transformación, la Segunda Ley impone restricciones para las trasferencias de energía.     

Estratificación:

Al sumar la estructura de un ecosistema se habla a veces de la estructura abstracta en la que las partes son las distintas clases de componentes, es decir, el biotopo y la biocenosis, y los distintos tipos ecológicos de organismos (productores, descomponedores, predadores, etc.). Pero los ecosistemas tienen además una estructura física en la medida en que no son nunca totalmente homogéneos, sino que presentan partes, donde las condiciones son distintas y más o menos uniformes, o gradientes en alguna dirección.

 El ambiente ecológico aparece estructurado por diferentes interfaces o límites más o menos definidos, llamados ecotonos, y por gradientes direccionales, llamados ecoclinas, de factores fisicoquímicos del medio. Un ejemplo es el gradiente de humedad, temperatura e intensidad lumínica en el seno de un bosque, o el gradiente en cuanto a luz, temperatura y concentraciones de gases (por ejemplo O₂) en un ecosistema lentico. La estructura física del ecosistema puede desarrollarse en la dirección vertical y horizontal, en ambos casos se habla de estratificación.

Estructura vertical. Un ejemplo claro e importante es el de la estratificación lacustre, donde distinguimos esencialmente epilimnion, mesolimnion (o termoclina) e hipolimnion. El perfil del suelo, con su subdivisión en horizontes, es otro ejemplo de estratificación con una dimensión ecológica. Las estructuras verticales más complejas se dan en los ecosistemas forestales, donde inicialmente distinguimos un estrato herbáceo, un estrato arbustivo y un estrato arbóreo.

Estructura horizontal. En algunos casos puede reconocerse una estructura horizontal, a veces de carácter periódico. En los ecosistemas ribereños, por ejemplo, aparecen franjas paralelas al cauce fluvial, dependientes sobre todo de la profundidad del nivel freático. En ambientes peri glaciales los fenómenos periódicos relacionados con los cambios de temperatura, helada y deshielo, producen estructuras regulares en el sustrato que afectan también a la biocenosis. Algunos ecosistemas desarrollan estructuras horizontales en mosaico, como ocurre en extensas zonas bajo climas tropicales de dos estaciones, donde se combina la llanura herbosa y el bosque o el matorral espinoso, formando un paisaje característico conocido como la sabana arbolada.

Problematización:

Observaciones:

Pudimos observar como el agua es absorbida por la tierra negra, pero en general no hemos notado grandes cambios debido al poco tiempo que ha transcurrido desde su elaboración.

También podemos agregar que la garrafa se comprimió un poco.

Algunos de los materiales que utilizamos.

Aquí se muestra cuando acomodamos los helechos y las bromelias con la ayuda de los popotes.

Así es como quedo nuestro microsistema .

Conclusiones:

En el ecosistema encontramos una gran riqueza en especies tanto animales como vegetales, y así como en la comunidad hay un depredador, en el ecosistema hay un dominante ecológico. Para que se pueda clasificar como un ecosistema deben existir cuatro elementos fundamentales tales como los autótrofos, heterótrofos, descomponedores y factores abióticos.

Hormiguero

Practica 2

Colegio Preparatorio de Orizaba

Alvarado Palestino Luis Fernando

Cruz Gonzalez Luis David

Jimenez Carbajal Ana Paula

Manzo Hernandez Maria Fernanda

Rosas Cadena Merari

Población

Practica 2

MATERIAL BIOLÓGICO:      

Hormiguero

Gasa 

Tierra de hormiguero

Popote

Objetivo :

Observar el comportamiento de las hormigas dentro una pequeña comunidad y como interactúan entre ella, a si mismo identificar las características y propiedades que se desarrollan en cada población.

Técnica :

1) Adherir el pedazo de tela en uno de los extremos del tubo de plástico.

2) Introducir dicho tubo en la estructura de cristal, de modo que el extremo con la tela quede cerca de la base sin llegar a tocarla y el otro permanezca libre.

3) Con sumo cuidado, verter la tierra del hormiguero.

4) Posteriormente, con precaución, ir colocando las hormigas dentro.

5) Colocar un poco de pan, azúcar o un pedazo de lombriz sobre la tierra para que sirva de alimento a las hormigas.

6) Finalmente, implementar el termómetro en el hormiguero.

Generalidades:

POBLACIÓN

  La población es un conjunto de organismos de la misma especie que ocupan un área más o menos definida y que comparten determinado tipo de alimentos.

Aunque cada especie suele tener una o más poblaciones distribuidas cada una en un área predeterminada, no existe ningún impedimento para que dos poblaciones de una misma especie se fusionen ni tampoco para que una población se divida en dos.

Densidad:

     La densidad de población es el tamaño del conjunto respecto a una cierta unidad de espacio. Se determina y expresa generalmente como el número de individuos, o biomasa de población, por unidad de área o volumen. En ocasiones es importante distinguir entre la densidad absoluta, que es el número (o biomasa) de individuos por unidad de espacio total, y la densidad específica o ecológica, referente al número (o biomasa) de individuos por unidad de espacio de hábitat (área o volumen disponible realmente para ser colonizado por la población).

     Muy a menudo, es más importante saber si la población está cambiando (en aumento o disminución) que saber su tamaño en un momento dado. En estos casos resultan útiles los índices de abundancia relativa; éstos pueden ser relativos respecto al tiempo. Otro índice útil es la frecuencia de aparición como el porcentaje de muestras ocupadas por una especie. En los estudios descriptivos de la vegetación, suele combinarse la densidad y la frecuencia para determinar un valor de importancia para cada especie.

Natalidad:

      Es la capacidad de incremento de la población. De hecho, se trata simplemente de un término muy amplio que abarca la producción de individuos nuevos de cualquier organismo, independiente de que los organismos en particular nazcan, eclosionen, germinen o se origine vegetativamente. La natalidad máxima (que en ocasiones se denomina absoluta o fisiológica) es la máxima producción teórica de individuos nuevos en condiciones ideales (es decir, sin factores ecológicos limitantes, de modo que la reproducción solo es limitada por factores fisiológicos) y se trata de un valor constante para cada población.

     La natalidad ecológica varía con el tamaño y composición de edades de la misma y según las condiciones ambientales físicas. En general, la natalidad se expresa como una tasa, que se determina dividiendo el número de individuos que se producen entre el tiempo (la tasa de natalidad absoluta), o como el número de individuos nuevos por unidad de población (la tasa de natalidad especifica).

Mortalidad:

     Se refiere a la muerte de individuos de la población. Es, más o menos, la antítesis de la natalidad. Al igual que la natalidad, la mortalidad puede expresarse como el número de individuos que mueren en un periodo determinado (muertes por tiempo), o como una tasa específica en términos de unidades de la población total o cualquier parte de la misma. La mortalidad ecológica o real es la pérdida de individuos en condiciones ambientales dadas

     La mortalidad mínima teórica, un valor constante para cada población, representa la pérdida de individuos ideales o no limitantes. Incluso en las mejores condiciones, los individuos mueren de “viejos” según su longevidad fisiológica, misma que por supuesto, suele ser muy superior a la longevidad ecológica promedio.

Tasas de Natalidad y Mortalidad:

     Estas tasas están determinadas tanto por la especie (característica específica) como por las condiciones del medio (resistencia ambiental, capacidad de carga) y representan la cantidad de individuos que nacen y la cantidad que mueren por unidad de tiempo, respectivamente. Estos valores, a su vez, distinguen un tercer concepto: la densidad poblacional que representa la cantidad de individuos que coexisten por unidad de superficie, factor indicador de la disponibilidad geográfica de los recursos.

      El desarrollo de las distintas condiciones del medio determinará una configuración espacial heterogénea en donde encontraremos “parches” poblacionales más densos en lugares de alta disponibilidad de recursos y menos densos en zonas más apartadas de los mismos. Esta configuración es dinámica. Por otro lado, como la población también es dinámica, su composición quedará definida también por la emigración e inmigración de individuos, factor que no es inherente a la población en cuestión.

Migraciones:

     Movimientos de individuos dentro de la población. La inmigración corresponde a la entrada de nuevos individuos a la población y la emigración es la salida de individuos. Esta característica confiere a la población la propiedad de dispersión.

     Existen ciertos atributos propios de los organismos en su organización en poblaciones, que no se presentan en cada uno de los individuos aislados. Estas características o propiedades permiten definir a las distintas poblaciones.

Potencial biótico: 

Se refiere a la máxima capacidad que poseen los individuos de una población para reproducirse en condiciones óptimas. Este factor es inherente a la especie y representa la capacidad máxima reproductiva de las hembras contando con una óptima disponibilidad de recursos.

Ley de  Allee:

Según la Ley de Allee, existe una relación positiva entre la aptitud individual y los números o la densidad de los conespecíficos (conespecíficos son otros individuos de la misma especie). En otras palabras, a medida que aumenta el número de individuos de una población o la densidad poblacional, también crece la sobrevivencia y la reproducción (Berryman, 1999). Un buen ejemplo ocurre cuando los animales se reúnen en grupos para protegerse y, de esta forma, diluyen la amenaza que cada individuo enfrenta de ser atacado por un depredador. Por ejemplo, un gorrión en una bandada de cuatro individuos que sea atacada por un depredador que siempre logra su cometido tiene una probabilidad del 75% de sobrevivencia, mientras que un individuo en una bandada de 100 gorriones tiene un 99% de probabilidad de sobrevivencia. Un mayor número de conespecíficos beneficia a la población ya que aumenta la dilución o saturación del depredador, incrementa la vigilancia o agresión contra los depredadores, mejora la defensa cooperativa de los recursos y la defensa cooperativa en contra de los depredadores, incrementa la termorregulación social, aumenta la modificación colectiva o el perfeccionamiento del medio ambiente, incrementa la disponibilidad de parejas, el éxito de la polinización o fertilización, mejora la reproducción y reducción de la endogamia, la desviación genética o pérdida de integridad mediante hibridización (Stephens et al., 1999)". Véase también Courchamp et al. (1999) y Stephens y Sutherland (1999). De acuerdo con la Ley de Allee, en bajas densidades poblacionales o pequeñas poblaciones existe una reducida reproducción o sobrevivencia. Por ejemplo, cuando el tamaño de la población de una planta polinizada por insectos se torna bajo, o si un pequeño número de individuos florece durante un año, la planta producirá menos semillas debido a que los insectos polinizadores tendrán mayor dificultad para encontrar pocas flores (Forsyth, 2003). Debido a que las pequeñas poblaciones poseen una menor reproducción o sobrevivencia, la Ley de Allee es de especial interés para los ecologistas que trabajan con especies en peligro de extinción.

Crecimiento poblacional:

Es el cambio en un cierto tiempo, y se cuantifica como el cambio (aumento o decrecimiento) del número de individuos que forman una población, en determinado tiempo.

 Las fases del crecimiento poblacional están dadas por factores externos, como se mencionó, pero también por factores internos, como pueden ser enfermedades propias de las especies.

 Las poblaciones pueden presentar crecimientos de dos formas:

 Crecimiento exponencial, en el cual los organismos crecen en número de forma acelerada en un tiempo determinado a lo esperado, gracias a la abundancia de otros factores que dicha población usa para su supervivencia, como puede ser alimento, recursos naturales y viviendas.

Crecimiento logístico o sigmoidal , donde las poblaciones que aumentan rápidamente su número, se vuelven tan numerosas que llegan finalmente a un estado de equilibrio. Esto significa un balance entre la tasa de nacimientos y la tasa de defunciones o, el porcentaje de obtención de alimentos y la tasa de recuperación del ecosistema para poder proporcionar mas 

Crecimiento logistico

Crecimiento exponencial

Factores limitantes: competencia y depredación 

Dos de los factores que limitan el crecimiento de una población son la competencia y la depredación.

Competencia es un tipo de relación ecológica entre varios individuos de la misma o distintas especies, pero del mismo nivel trófico, donde el alimento puede ser el mismo. Por tanto, la relación se presenta cuando existe una necesidad de recurso de uso común.

Depredación comprende la presencia de un organismo de una especie que se denomina presa, la cual muere para alimentar a otro organismo de una especie distinta, que se llama depredador.

 Las poblaciones naturales manifiestan cierta estabilidad cuando el potencial biótico es controlado por factores ambientales limitantes (espacio y alimento).

La estabilidad en las poblaciones está regulada tanto por factores de carácter intrínseco así como factores extrínsecos, lo que permite una estabilidad de las mismas; las primeras son: la competencia entre los individuos, ya sea por el alimento o el espacio, densidad, natalidad, mortalidad y en las segundas por los factores ambientales como el clima, la temperatura y el agua.

Observaciones:

Bibliografia:

http://definicionesdepalabras.com/mortalidad

http://biologia.laguia2000.com/ecologia/los-ritmos-biologicos

http://www.xn--ecologa-dza.info/leyes.htm