Adaptaciones a los ambientes acuaticos

Plantas:

-Desarrollo de cutícula gruesa sobre la epidermis para evitar la deshidratación.

-Desarrollo importante de la raíz para sostener la planta y para tomar el agua y los nutrientes.

-Desarrollo de un sistema de conducción o a través de vasos (vasos de conducción) para transportar agua y nutrientes desde la raíz a todo el cuerpo.

-Presencia de estomas para intercambiar gases con la atmósfera y regular el exceso de agua.

-Formaron un esqueleto de sostén de fibras resistentes para elevar la planta del suelo (erguirla).

-Desarrollo de órganos de gran superficie (hojas) para captar la energía lumínica.

-Desarrollo de granos de polen para asegurar el encuentro de las gametas.

Animales:

Invertebrados:

-Poseen una envoltura impermeable de quitina para evitar la deshidratación.

-Exoesqueleto de quitina para mantener erguido el cuerpo.

-Desarrollo de una cáscara impermeable en los huevos para asegurar el mantenimiento del agua en el interior.

-Diversas formas de locomoción (marcha, salto, vuelo. a través de distintas estructuras especializadas para el desplazamiento.

-Fecundación interna para asegurar la unión de los gametos.

Vertebrados:

-Presencia de piel o tegumento impermeable para evitar la deshidratación.

-Endoesqueleto de hueso para mantener el cuerpo erguido.

-Fecundación interna en algunos para asegurar la unión de las gametas.

-Presencia de líquidos en los huevos y en el caso de los mamíferos presencia de una placenta para preservar al embrión.

Adaptación y comportamiento:

El concepto de adaptación le da sentido también a las ciencias sociales ya que el comportamiento de los seres humanos contempla esencialmente algún tipo de adaptación al medio social. Joseph Nuttin escribió: La noción de adaptación, tal como muy a menudo se la emplea en el estudio del comportamiento y de su motivación, se refiere de manera más especial al equilibrio homeostático y a los procesos reguladores relacionados con éste. En efecto, se tiende a concebir la conducta y su motivación como una adaptación o una readaptación del organismo al medio, bajo la influencia de la ruptura momentánea del equilibrio que se supone que existe entre los dos polos (organismo o personalidad, por una parte, y medio, por la otra). Esta ruptura se manifiesta como una necesidad o un estado de tensión, lo que proporciona al mismo tiempo la fuente dinámica del proceso de adaptación que define al comportamiento mismo.
La palabra adaptación se emplea para designar un proceso de cambio, en organismos y máquinas, que tiende a hacerlos más aptos para su supervivencia o para lograr ciertos objetivos buscados. La generalidad del proceso adaptativo involucra incluso a toda la humanidad. La ley de complejidad-conciencia nos indica una propiedad de la vida inteligente que contempla la adaptación al orden natural como objetivo implícito en la propia existencia del género humano.

 

Adaptaciones al medio ambiente aero terrestre

 

Plantas

Raíz

• En las plantas sumergidas es escasa por dos razones: primera, porque al estar rodeadas de agua no necesitan una raíz muy extensa que la absorba y segunda, porque el agua las sostiene.
• Es abundante en las plantas flotantas porque necesitan absorber agua porque la planta esta sobre la superficie y además porque necesita un «contrapeso» para que no se la lleve el viento.
• No tienen pelos absorbentes porque al tener una epidermis delgada el agua entra por todos lados.

Tallo

Los tallos:

• Hay espacios entre los tejidos que contienen aire (aerénquima) y forman lo que se llama lagunas aeríferas que les sirven para flotar.
• No tienen tejidos de sostén porque el agua las sostiene.
• Se fragmentan fácilmente {propagación asexual}.
• Ausencia de vasos de conducción porque absorben agua por todo el cuerpo
• Epidermis delgada porque el agua entra y sale libremente.

Hojas

Las hojas:

En las plantas sumergidas...

• Son acintadas (como cintas) para que no se rompan por el agua y para tener mayor superficie de contacto con el oxígeno.
• Algunas son verde oscuro (por la clorofila) para aprovechar más la escasa luz que hay bajo el agua.
• Ausencia de estomas(pequeños poros): no los necesitan porque están rodeadas de agua.

En las plantas flotantes.

• Son de gran superficie para poder flotar.
• Poseen estomas solo en la cara superior para regular la entrada y salida de gases y agua.

Animales

Los animales:

• Presencia de aletas, extremidades como remos, propulsión a chorro o cilios para poder desplazarse.
• Forma hidrodinámica para facilitar el desplazamiento en el agua.
• Algunos poseen cámaras de aire para facilitar la flotación.
• Los peces con esqueleto óseo poseen vejiga natatoria para facilitar el ascenso y el descenso.
• Respiración branquial  o a través de la piel para aprovechar el oxígeno disuelto en el agua.

Brooks y McLennan consideran que la adaptación tiene tres componentes:
 El origen, la diversificación y el mantenimiento de los caracteres. El mantenimiento de los rasgos en ambientes modernos, donde los procesos que moldean las interacciones entre el organismo y el ambiente pueden ser observados y medidos directamente, es estudiado a nivel microevolutivo poblacional utilizando conceptos de la genética de poblaciones. Los otros dos componentes, el origen y la diversificación de los caracteres, son estudiados mediante un enfoque macroevolutivo,donde se observa la evolución de un carácter y se evalúa si la selección natural puede explicar su origen.

-Enfoque microevolutivo:

-Argumento de diseño: En este tipo de estudios se evalúa si un rasgo morfológico o fisiológico afecta el rendimiento de un organismo. Los organismos son considerados máquinas diseñadas para funcionar óptimamente bajo las condiciones prevalecientes en su ambiente. En los campos de la fisiología y la morfología funcional las predicciones se derivan a menudo de modelos ingenieriles. Estos modelos han sido la base para el estudio de varios aspectos fisiológicos como la locomoción, la respiración, la transferencia de calor y la función renal. Por ejemplo, la forma de los peces se ajusta a las predicciones de un modelo hidrodinámico. En la actualidad, se considera que la selección no actúa en forma independientemente sobre cada uno de los caracteres y los estudios en las áreas de la morfología comparada y la biomecánica se centran tanto en los principios de diseño de sistemas biológicos como en la transformación histórica de la estructura y la función durante la evolución.

-Modelos de optimización: La optimización es una herramienta tomada de la economía y de la ingeniería en los años 60. Durante los años 70 y 80 se hizo popular la aplicación de modelos de optimización en estudios de evolución fisiológica, morfológica, del comportamiento, y de historia de vida. Un modelo de optimización define la estrategia fenotípica que maximiza la aptitud {fitness} en un determinado ambiente y define un conjunto de mecanismos hipotéticos, mediante los cuales la selección natural habría moldeado la variación en el rasgo. En el estudio de las adaptaciones un modelo de optimización busca predecir cuáles son los compromisos {trade-off}entre costos y beneficios que proporcionan al individuo el beneficio neto máximo. Para algunos investigadores los modelos de optimización deben verificarse utilizando métodos comparativos. Los modelos de optimización son controversiales para la biología evolutiva por las siguientes razones:
1-Los organismos deben desempeñar diversas funciones de manera simultánea, por lo cual probablemente se generen compromisos y difícilmente se llegue a un óptimo simultáneo en todos los procesos;
2) los materiales biológicos tienen limitaciones producto del legado histórico de cada grupo;
3) los ambientes están generalmente cambiando, y la selección natural no siempre puede seguir ese ritmo de cambio; y
4) la deriva genética puede ser importante en ciertas poblaciones.
Por ejemplo, la Teoría de Forrajeo Óptimo (TFO) utiliza algunos conceptos económicos y los aplica al problema del forrajeo. En esencia, éste es visto como un problema de costos y beneficios. Usualmente, los costos son representados en términos de tiempo y los beneficios en términos de consumo de energía. Así, un animal que busca alimento, tendría que minimizar el tiempo que dedica a buscar alimento y maximizar la cantidad de energía que consume. El modelo supone que la optimización de la energía está relacionada de alguna manera con la maximización de la aptitud. Este enfoque al comportamiento de forrajeo animal comienza a desarrollarse a mediados de los años 60 con los trabajos de MacArthur y Pianka, y de Emlen

-Experimentación: Consiste en la manipulación del sistema para determinar su utilidad actual y sus efectos sobre la aptitud. Los experimentos son la herramienta más poderosa de la ciencia pues permiten aislar y probar el efecto que tienen factores simples y bien definidos sobre el fenómeno en estudio. Un gran avance en los estudios de la selección y la adaptación ha sido la combinación de observaciones de campo a largo término en múltiples poblaciones replicadas con manipulaciones en el campo y con datos genéticos obtenidos en estudios de laboratorio. Por ejemplo, existe buena evidencia experimental, a través de experimentos de laboratorio y de campo, sobre la eficacia de los colores de advertencia (aposemáticos) y el mimetismo.

-Método comparativo: Este método utiliza comparaciones entre especies o poblaciones correlacionando la variación de un carácter con las presiones selectivas del contexto ecológico. Se supone que la selección natural ha operado llegando a una solución semejante para un problema ambiental similar. Por lo tanto, se asume que la convergencia morfológica, fisiológica o de comportamiento de organismos no relacionados en ambientes similares es una prueba relativamente robusta de que se ha producido adaptación por selección natural. Los organismos pueden presentar rasgos semejantes porque sus características son producto de una respuesta adaptativa similar o porque la heredaron de un mismo antecesor. Es por ello, que si no se consideran las relaciones de parentesco, la utilización de datos procedentes de distintas especies para inferir procesos de adaptación puede dar lugar a problemas de falta de independencia o pseudo-replicación filogenética. En conclusión, al estudiar las adaptaciones utilizando comparaciones entre especies deben contemplarse de forma explícita las relaciones filogenéticas. Por ejemplo Hosken demostró, utilizando el método comparativo y luego de realizar los controles filogenéticos apropiados, evolución correlacionada entre el tamaño del grupo social y el tamaño de los testículos en 12 especies de murciélagos frugívoros del Viejo Mundo. Cuando en una especie de murciélago evoluciona un tamaño de grupo más grande (o más pequeño) que en su especie hermana hay tendencia a la evolución de testículos más grandes (o más pequeños). El autor discute estos resultados en el contexto de la teoría de competencia de esperma.

-Enfoque macroevolutivo:

-Análisis comparativo filogenético: Las críticas de Lewontin y Gould al Programa Adaptacionista indujeron a reformular los estudios de la adaptación e incluir una perspectiva filogenética. En los últimos años se han publicado métodos rigurosos y accesibles que permiten incluir explícitamente a las adaptaciones y a la selección natural en los análisis filogenéticos comparativos.
En los estudios basados en análisis cladistas se utilizan dos enfoques. El primero explica eventos únicos dentro de los linajes, con enfásis en el análisis de novedades evolutivas (apomorfías) y considera que la adaptación es una función apomórfica promovida por la selección natural en comparación con la función plesiomórfica. En el segundo, se explican las correlaciones entre eventos similares a través de todos los linajes, enfatizando el análisis de coincidencias (homoplasias, convergencia). La evolución convergente de rasgos fenotípicos similares en contextos ambientales similares se considera una evidencia de adaptación. Sin embargo, la evolución convergente de un rasgo en un ambiente en particular puede no ser producto de la selección natural para ese rasgo en ese ambiente y, por otro lado, las especies pueden responder a presiones selectivas semejantes evolucionando adaptaciones no convergentes. Por estas razones, se considera que los estudios de convergencia para probar hipótesis de adaptación deben estar acoplados con otros métodos, tales como la medición directa de la selección o investigaciones sobre los correlatos funcionales en la evolución del rasgo. Los métodos comparativos filogenéticos permiten la identificación de patrones a gran escala a través de varios taxones y durante largos períodos de tiempo, mientras que las manipulaciones experimentales permiten probar las hipótesis mecanísticas implicadas en impulsar dichos patrones.
Por ejemplo, se hipotetiza que las bandas dorsales del bicho palo, Timema, confieren camuflaje (cripsis) a los insectos que habitan plantas con hojas en forma de aguja. Los resultados de los análisis filogenéticos comparativos sobre la evolución de las bandas fueron consistentes con dicha hipótesis adaptativa, revelando que el origen de las bandas dorsales está evolutivamente correlacionado con desvíos de los insectos a plantas con hojas en forma de aguja. Sin embargo, para evaluar la presencia de cripsis (el mecanismo propuesto) y mostrar que este rasgo impulsó la asociación rasgo-ambiente se hicieron necesarias manipulaciones experimentales utilizando epecies de bicho palo modernas. Para ello, se compararon experimentalmente las tasas de predación sobre diferentes especies de Timema muy relacionadas filogenéticamente con y sin bandas. Los resultados obtenidos confirmaron que las bandas dorsales confieren cripsis y protección contra los predadores, apoyando la interpretación del patrón filogenético y proporcionando un claro ejemplo de cómo la integración de enfoques comparativos y experimentales puede reforzar una hipótesis de otra manera especulativa.

Requisitos para que un rasgo sea considerado una adaptacion

Todos los biólogos están de acuerdo que una característica es adaptativa cuando, comparada con por lo menos alguna otra característica alternativa, incrementa la supervivencia y la eficacia reproductiva.
Sin embargo, en su definición algunas personas  incluyen una perspectiva histórica y otros no lo hacen. Reeve y Sherman definen adaptación como aquella variante fenotípica que posee mayor aptitud. Esta concepción es ahistórica. Otras personas, como Harvey y Pagel, opinan que para que una característica sea considerada una adaptación debe ser una apomorfía {carácter derivado} que evolucionó en respuesta a un agente selectivo específico.
 Esta concepción de adaptación es histórica y requiere comparar los efectos de un rasgo sobre la aptitud con los de la variante ancestral del cual el rasgo moderno ha evolucionado.
Algunos caracteres nuevos {expresado por mutación genética} evolucionan por modificación continua de un carácter, previamente existente sin cambiar la función. Otros evolucionan por modificación constante, pero con un cambio en la función. Incluso otros evolucionan cuando partes previamente existentes pero separadas se combinan.
Gould y Vrba sugieren que las características que han evolucionado para una función diferente a la actual, o sin función original adaptativa, pero que han sido cooptadas para un nuevo uso reciban el nombre de exaptaciones.
 El rasgo pudo evolucionar por selección natural para una función diferente a la actual y luego ser cooptado para su función actual. Así, características actualmente útiles incluyen adaptaciones y exaptaciones, y ambas constituyen las aptaciones.  Las plumas de las aves podrían haberse originado en el contexto de selección para el aislamiento térmico y la termorregulación, y solo más tarde ser utilizadas para el vuelo. En este caso, las plumas son una adaptación para el aislamiento térmico y una exaptación para el vuelo.
Futuyma concluye que se puede decir que un rasgo es una adaptación para alguna función si se ha vuelto dominante, o es mantenido en la población {especie o clado}, por selección natural para esa función. Es decir, la selección natural es la fuerza evolutiva que explica las adaptaciones. Para que actúe la selección natural es necesario que exista variación heredable que influya en la probabilidad de dejar más descendencia. Por lo tanto:

-Debe existir variación fenotípicaentre los individuos de una población. La variación se origina por mutación y recombinación y es al azar con respecto a la dirección de la adaptación.

-El carácter debe ser heredable, esto requiere que la variación fenotípica se deba,  al menos en parte, a una variación genética que permita la transmisión de los fenotipos seleccionados a la siguiente generación.

-Debe existir una relación entre el carácter y la probabilidad de sobrevivir y  reproducirse una aptitud diferencial.
En consecuencia, para establecer que un rasgo es una adaptación es necesario:

-Demostrar que el rasgo es o ha sido, variable.

-Demostrar que la variante presuntamente adaptativa tiene mayor aptitud que la variante previamente existente ancestral

-Demostrar que la contribución potencial en aptitud de la presunta adaptación es mayor que sus costos.

-Demostrar que la selección está actuando o ha actuado en el pasado favoreciendo a la presunta adaptación sobre otras variantes.
Un rasgo no se considera una adaptación:

-Cuando el rasgo es consecuencia de la química o de la física. El color rojo de la sangre es un subproducto de la estructura de la hemoglobina y no es adaptativo. La capacidad de fijar oxígeno sí es una adaptación.

-Cuando el rasgo evolucionó por deriva genética al azar y no por selección natural. La teoría neutralista de la evolución molecular desarrollada por Motoo Kimura sostiene que, a nivel molecular, la mayoría de los cambios evolutivos se deberían a la deriva genética de alelos mutantes selectivamente neutros y no sería adaptativa.

-Cuando existe correlación genética entre una característica no adaptativa con un rasgo adaptativo. La pleiotropía {efecto fenotípico de un gen sobre múltiples características} es otro mecanismo no adaptativo que se expresa como correlaciones en el desarrollo o en diferentes rasgos o dimensiones del organismo.

-Cuando la condición del rasgo en una especie, es consecuencia de su historia filogenética. La falta de alas en la pulgas, cuyos antecesores eran alados sería una adaptación, pero la falta de alas en Microcorphia no es una adaptación porque ninguno de sus antecesores tenía alas. Que la característica fuera una adaptación para un ambiente del pasado es otra posibilidad. Se ha hipotetizado que el fruto grande y leñoso del jícaro,era una adaptación para la dispersión de las semillas por grandes mamíferos del Pleistoceno, como los gonfotéridos, extinguidos hace más de 10.000 años. De acuerdo a esta hipótesis en la actualidad las características de esta semilla no pueden considerarse adaptaciones.

Adaptacion biologica

Es un proceso fisiológico o rasgo morfológico o del comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un periodo mediante la selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plaza para reproducirse con éxito.

Hay tres tipos de significados uno fisiológico y dos evolutivos  los cuales son :
-fisiológicos: se utiliza como un termino adaptación para describir los cambios compensatorios que ocurren a corto plazo o respuesta a disturbios ambientales. Estos cambios son el resultado de la plasticidad fenotípica. Sin embargo, esto no es adaptación ya que los términos de aclimación y aclimatizacion son mas correctos.

Adaptaciones:
-Adaptación como patrón: Cualquier carácter morfolico, y fisiológico de conducta, o desarrollo que incrementa la supervivencia.
El éxito reproductivo de un organismo, se considera que la presencia de hemoglobina. Es una adaptación que al igual permite el transporte de mayor cantidad de oxigeno en la sangre.

-Adaptación como proceso: Los mecanismos por los cuales la selección natural ajusta la frecuencia de los genes que codifican para rasgos que afectan el número de descendientes que sobreviven en generaciones sucesivas, esto es la aptitud.
En un taxón, el aumento en la concentración de hemoglobina puede considerarse una adaptación a ambientes con baja concentración de oxígeno. Como en este caso los atributos necesarios para la adaptación y para la selección natural incluyen variabilidad, repetibilidad,heredabilidad y supervivencia diferente de los descendientes, muchas personas  consideran que la adaptación es casi sinónima de la selección natural. 

Existe una diferencia conceptual importante entre la respuesta evolutiva a la selección natural y la selección fenotípica, Mientras que la respuesta evolutiva a la selección natural requiere el estudio del cambio genético que tiene lugar de una generación a la otra, la selección fenotípica describe los efectos inmediatos de la selección en la distribución estadística de los fenotipos dentro de una generación sin considerar la base genética o herencia de los caracteres.

Es importante tener presente que las variaciones adaptativas no surgen como respuestas al entorno sino como resultado de la mutación {cambios puntuales en el Adn, reestructuración del Adn, reestructuración cromosómica}, y recombinación.

La adaptación es un proceso que normalmente es  muy lento, que tiene lugar durante cientos de generaciones y que en general no es reversible. Sin embargo, a veces puede producirse muy rápidamente en ambientes extremos o en ambientes modificados por el hombre con grandes presiones selectivas. La falta de adaptación lleva a la población, especie o clado a la extinción.

                            
                            

Receptor de linfocitos t

En biología celular y molecular, un receptor de linfocitos t o tcr es un receptor celular asociado a una vía de señalización intracelular caracterizado por pertenecer a la familia de los receptores con actividad enzimática  y por poseer como ligandos a  pequeños asociados con moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (cmh) en la membrana plasmática de macrófagos y otras células presentadoras de antígenos. Las características moleculares de dicho receptor comprenden la posesión de una hélice alfa transmembrana individual, si bien existen diversas proteínas asociadas a dominios citosólicos (presentes sólo en linfocitos t), y su vía de transducción de la señal implica la activación de proteínas  citosólicas, vía Ip-3, vía Ip₃/Dag y vía Ras/Mapk De este modo, su activación mediante un estímulo externo provoca una cascada de reacciones enzimáticas interna que facilita la adaptación de la célula a su entorno, por mediación de segundos mensajeros.

Estructura:

El Tcr está conformado por dos cadenas similares a las inmunoglobulinas, solo que los Tcr nunca son secretadas: siempre están asociadas a la membrana celular. Por ello, constan de una porción en ambas cadenas que atraviesa la membrana bilipídica incluyendo un pequeño segmento que es intracelular. Las dos cadenas se denominan Tcr,a y Tcr,b se disponen una al lado de la otra unidas por enlaces de disulfuro. Ciertas moléculas de la superficie de las células t, estabilizan tanto a las interacciones mediadas por la Tcr así como la comunicación intracelular, entre ellas: Cd3, Cd4 y Cd8.

                        

De que esta constituido el sistema linfatico

El sistema linfático está constituido por ganglios linfáticos o "linfonodos" y vasos linfáticos, distribuidos estrategicamente en el organismo para detectar el ingreso de antígenos extraños. La doble circulación, linfática y sanguínea, de los ganglios les permite comunicar información inmunitaria entre sí y con órganos no linfáticos.
Un gran número de enfermedades no neoplásicas produce reacción y aumento de volumen de los ganglios "linfadenopatías". 
 Es difícil decidir cuando un ganglio palpable constituye adenopatía; en general, se acepta que un tamaño igual o menor a 1 cm. descarta  patología, y un tamaño igual o superior a 2 cm. obliga a sospecharla. Estos límites son solamente una orientación general, y se deben considerar también otros factores: cambio de volumen en poco tiempo, dolor, signos inflamatorios de vecindad.
Probablemente la causa más frecuente de adenopatías son las infecciones de vecindad, en que el micro~organismo, generalmente bacteriano, ingresa al ganglio por vía linfática.
 Basta conocer la relación de un sitio anatómico dado con sus ganglios tributarios para dar cuenta de estas adenopatías localizadas:
adenopatía submaxilar, con faringe o piezas dentarias; adenopatía pre-auricular, con conjuntiva ocular; adenopatía inguinal unilateral, con sífilis primaria u otras enfermedades venéreas, etc. En adelante, se considerarán poliadenopatías, y sólo por excepción algún tipo de adenopatía localizada especial. En la tabla N-1 se consideran las diferentes causas de poliadenopatías, mencionando sólo algunos ejemplos de cada una de ellas. Se destaca la alta frecuencia de causas virales, y la rareza de las bacterianas, al revés de lo que ocurre en las adenopatías localizadas.

                         

Agente causante

AGENTE CAUSANTE:

Para que el agente patógeno produzca la enfermedad, deberá estar involucrado a su vez con otros factores que se relacionan también con el hombre o con el ambiente. Los agentes patógenos forman parte del ambiente y se puede clasificar de la sig. manera:

*AGENTE BIOLOGICOS:

Son los virus, rickettsias, bacterias, hongos, protozoarios y metazoarios. Los virus son seres vivos ultramicroscópicos formados por una molécula de Arn o Adn, por lo general esta envuelta por una cápsula constituida por proteínas y, en algunos casos, lípidos. Son parásitos y patógenos intracelulares estrictos.

 Se fijan a células vivas, destruyen su membrana y modifican la estructura del ácido nucleico que estas contienen para multiplicarse. Causan enfermedades graves como el sida, la rabia, el sarampión, entre otros.

Los virus representan un caso especial en la biología. Su estructura es tan simple que consta únicamente de una molécula de Adn o Arn que esta cubierta de proteína.
 
Las rickettsias son microorganismos bacterinformes, parásitos intracelulares. No forman esporas. Viven especialmente en artrópodo como pulgas, piojos, garrapatas y otras especies de ácaros, que las transmiten al hombre, causándole infecciones.


La bacteria nombre que reciben los organismos unicelulares y microscópicos, que carecen de núcleo diferenciado y se reproducen por división celular sencilla.

Las bacterias son muy pequeñas, entre 1 y 10 micrómetros de longitud, y muy variables en cuanto al modo de obtener la energía y el alimento. Están en casi todos los ambientes:
 en el aire, el suelo y el agua, desde el hielo hasta las fuentes termales; incluso en las grietas hidrotermales de las profundidades de los fondos marinos pueden vivir bacterias metabolizadoras del azufre. También se pueden encontrar en algunos alimentos o viviendo en simbiosis con plantas, animales y algunos seres vivos.

 

                                                                

                                                               

                                                       

 

 

 

 

Funcionamientos de los ecosistemas

Tener el concepto de ecosistema, y de ecología es importante para comprender como funciona la naturaleza. Un ecosistema es, constituida por los seres vivos que en él habitan (factores bióticos), y el medio de esta comunidad de seres vivos, es decir su entorno físico (factores abióticos). Un ecosistema es entonces el lugar en donde vive una comunidad de seres vivos, a los cuales se les denomina factores bióticos, y el medio en donde viven, también llamado factor abiótico. La noción de ecosistema surgió en el siglo 1000, pero no fue sino hasta la década de 1930 que este término y su significado fueron estudiados en forma correcta.
La ciencia que estudia el funcionamiento de los ecosistemas, y en general de la naturaleza, se llama ecología.  El primero en utilizar el término fue Ernst Haeckel, en el siglo XIX. Más exactamente, en el año 1869.

 

A 150 millones de kilómetros de distancia el sol, libera enormes cantidades de            energía, una pequeñísima fracción de esta energía llega a la tierra en forma de ondas electromagnéticas, que incluyen calor, luz y radiación ultravioleta. De la energía          que llega, gran parte es reflejada por la atmósfera, las nubes y la superficie terrestre.  La tierra y su atmósfera absorben una cantidad  mayor, y sólo queda alrededor de      1% para ser aprovechada por los seres vivos. Del 1% de la energía que llega a la        tierra en forma de luz, las plantas verdes y otros organismos fotosintéticos capturan   3% o menos. En conclusión la vida en la tierra se sostiene con menos de 0,03% de      la energía de el sol, la energía entra en las comunidades por la vía de la                        fotosíntesis, esta energía alimenta los procesos de el ecosistema.                                

 

Los diferentes tipos de ecosistemas

Los ecosistemas no están limitados normalmente por el tamaño y pueden ser tan grandes como las interconexiones de los diferentes elementos que lo componen. Esta energía, en la mayoría de los casos, entra en el ecosistema a través de las plantas que captan la energía mediante un proceso ya conocido como fotosíntesis. Esta energía se mueve en el ecosistema alrededor de los diferentes animales, los cuales se alimentan de estas plantas u otros animales. De esta manera  la energía se mueve en un ecosistema y lo hace de forma sostenible.

Hay muchos tipos de ecosistemas diferentes, siendo clasificados basándose en una serie de factores. En este proceso, trataremos los diferenciar los diferentes tipos de ecosistemas y  intentaremos entender cuáles han sido las bases para clasificarlos. Aprenderemos los factores básicos  que ayudan a diferenciar los ecosistemas de otros y  intentaremos solucionar  un entendimiento de estos factores a un nivel avanzado.

Básicamente hay dos tipos de ecosistemas, el ecosistemas acuático y el ecosistema terrestre.Todos los demás tipos se encuentran bajo una de estas dos categorías. Antes que  nada vamos a describir los dos tipos de ecosistemas principales. A lo largo de estas dos clasificaciones de ecosistemas también haremos  varias de los tipos de ecosistemas que se encuentran debajo de ellos.


                                  

Organizacion de los ecosistemas

Los procesos de auto-organización de los ecosistemas hacen que éstos resulten sumamente complejos. Los procesos de organización son una mezcla de azar y selectividad ordenada. La complejidad resultante es altamente funcional para la supervivencia de los ecosistemas.
Las plantas, animales y microorganismos de un ecosistema se encuentran organizados en una red alimenticia en la que todos encajan funcionalmente entre sí. Encajan por dos razones fundamentales:

*El proceso de ensamble comunitario es capaz de seleccionar entre un menú de especies que tienen el potencial de encajar entre sí porque se han coadaptado unas a otras a través de la evolución biológica al haber vivido juntas en el mismo ecosistema durante miles de años.

*Mientras que el proceso de ensamble comunitario forma una red alimenticia, selecciona únicamente especies que encajan en la red existente.
 Los componentes vivos de un ecosistema se coadaptan entre sí. Después explica el diseño natural de los ecosistemas – cómo todos los elementos encajan entre sí para constituir un todo continuo y funcionalmente integrado. Continúa con la descripción de tres grandes tipos de ecosistemas y cómo se diferencian con respecto de insumos del ecosistema y egresos del ecosistema:

-Ecosistemas naturales.
-Ecosistemas agrícolas.
-Ecosistemas urbanos.

Además de tener a sus comunidades biológicas organizadas como redes alimenticias, los ecosistemas están organizados a lo largo del paisaje como una mezcla jerárquica de ecosistemas más pequeños – un mosaico de paisaje. Este capítulo concluirá describiendo cómo la mezcla de comunidades biológicas en un mosaico de paisaje se asocia con la mezcla subyacente de topografía y de las condiciones físicas en el mismo paisaje – y cómo se conectan los parches entre sí mediante insumos y egresos para constituir un mosaico de paisaje conjuntamente funcional.

Servicios del ecosistema

Son recursos o procesos de ecosistemas naturales que benefician a los seres humanos. Incluye productos como agua potable limpia y procesos tales como la descomposición de desechos. Mientras que los ecólogos y otros científicos han discutido los servicios del ecosistema durante décadas, estos servicios se han popularizados y sus definiciones fueron formalizadas por la Evaluación de los Ecosistemas del Milenio (Em) organizada por las Naciones Unidas en 2005, un estudio de cuatro años que involucró a más de 1300 científicos del mundo entero. Con esto se agrupó los servicios de ecosistemas en cuatro categorías amplias: aprovisionamiento, tal como la producción de agua y de alimentos; regulación, tal como el control del clima y de las enfermedades; apoyo, tales como los ciclos de nutrientes y la polinización de cultivos, y cultural, tales como beneficios espirituales y recreativas.
En la medida que las poblaciones humanas crecen, también lo hacen las demandas de recursos impuestas a los ecosistemas y el impacto de nuestra huella ecológica. Los recursos naturales no son invulnerables o disponible hasta el infinito. El impacto ambiental de acciones antropogénicas, que son los procesos o las materias derivadas de las actividades humanas, son evidentes - la calidad del aire y del agua está cada vez más comprometida, los océanos están sobre pescados, las plagas y las enfermedades se extienden más allá de sus fronteras históricas, y la deforestación está agravando las inundaciones agua abajo. Aproximadamente 40-50%de la superficie terrestre libre de hielo ha sido fuertemente transformada o degradada por actividades antropogénicas, 66% de los recursos pesqueros marinos están sobreexplotados o llegaron a su límite, el CO2 atmosférico se ha incrementado con más de 30% desde el inicio de la industrialización, y casi 25% de las especies de aves de la Tierra se extinguieron en los últimos dos mil años. Existe una creciente consciencia de que los servicios del ecosistema no sólo son limitados, sino también que se ven amenazados por las actividades humanas. La necesidad de dar mas consideración a la salud del ecosistema a largo plazo, y a su papel al permitir asentamientos humanos y la actividad económica, es visto como urgente.
Para facilitar la toma de decisiones, se están asignando valores económicos a muchos servicios de ecosistemas, valores a menudo basados en el costo de reemplazo por alternativas antropogénicas. La atribución de valor económico a la naturaleza, por ejemplo a través de los mercados de biodiversidad, está provocando cambios transdisciplinarios en la forma en que se concibe y maneja el medio ambiente, la responsabilidad social, las oportunidades de negocios, y el futuro del ser humano.

                        

¿Como funcionan los ecosistemas ?

Un ecosistema es una comunidad de especies diferentes que interactúan entre sí, y con los factores químicos y físicos que constituyen su ambiente no vivo. Un ecosistema es una red siempre cambiante (dinámica) de interacciones biológicas, químicas y físicas que sustentan una
Comunidad, y le permiten responder a cambios a en las condiciones ambientales. Como el de una comunidad, el tamaño de un ecosistema es arbitrario y se define en términos de lo que desea estudiarse en tal sistema.

Componentes abióticos de los ecosistemas:

Los ecosistemas consisten en diversos componentes no vivos (abióticos) y vivos (bióticos)
Los componentes no vivos o abióticos, de un ecosistema incluyen varios factores físicos y
Químicos. Los factores físicos que tienen un efecto mayor sobre los ecosistemas son:
- luz y sombra
- temperatura media y oscilación de la temperatura
- precipitación media y su distribución a través del año
- viento
- latitud (distancia angular desde el ecuador).
- altitud (distancia vertical sobre el nivel del mar).

- naturaleza del suelo (para ecosistemas terrestres).
- corrientes de agua (en los ecosistemas acuáticos).
- cantidad de sustancias en suspensión (acuáticos).
Los factores químicos que tienen mayor efecto sobre los ecosistemas son:
- cantidad de agua y aire en el suelo.
- concentración de nutrientes minerales en el suelo, en los ecosistemas terrestres, y en el agua.
En los ecosistemas acuáticos.
- concentración de sustancias tóxicas naturales o artificiales en el suelo o en el agua en los:
Acuáticos.
- salinidad para los ecosistemas acuáticos.
- cantidad de oxígeno disuelto en los ecosistemas acuáticos.

Componentes bióticos de los  ecosistemas:
Los organismos que constituyen los componentes vivos o bióticos de un ecosistema.
Generalmente se clasifican como productores y consumidores en base a la manera en que obtienen la comida o los nutrientes orgánicos que necesitan para sobrevivir.

Los productores -llamados también autótrofos- son organismos que pueden elaborar los compuestos orgánicos que necesitan, a partir de compuestos inorgánicos simples obtenidas de su ambiente. En la mayoría de los ecosistemas terrestres, las plantas verdes son los productores.

En los ecosistemas acuáticos, la mayoría de los productores forman parte del fitoplancton.
La mayoría de los productores obtienen los nutrientes que necesitan mediante la fotosíntesis.
Dióxido de carbono + agua + energía solar + glucosa + oxígeno.
En esencia, este complejo proceso convierte la energía radiante del Sol en la energía química.
Almacenada en los enlaces químicos que mantienen unidos la glucosa y otros compuestos orgánicos. Los productores fijan otros nutrientes que incluyen nitrógeno y fósforo, de los compuestos disueltos en el agua que obtienen de su ambiente.

Algunos organismos productores, principalmente bacterias especializadas, pueden extraer compuestos inorgánicos de su ambiente y convertirlos en compuestos orgánicos sin la presencia
De luz solar. Este proceso se llama quimiosíntesis.
Todos los otros organismos de los ecosistemas son consumidores o heterótrofos, que no pueden sintetizarlos nutrientes orgánicos que necesitan y que los obtienen alimentándose con los tejidos de los productores o de otros consumidores.

El ecosistema esta conformado por :

Es un sistema formado por la interacción entre una biocenosis o comunidad y unos factores físicos del medio. un ecosistema modelo es cerrado para la materia, aunque abierto para la energía, siendo capaz de autorregularse y permanecer en equilibrio dinámico a lo largo del tiempo. población  esta constituida por un conjunto de individuos de la misma especie que viven en un lugar determinado. hay unos factores que impiden que una población alcance su máximo potencial biótico: pueden ser externos o internos a la población:
-Externos: pueden ser bióticos (presencia de depredadores, parásitos que les provocan enfermedades u otros organismos con los que compiten por un determinado recurso) y abióticos (cambios del clima, escasez de alimentos...).
-Internos: el aumento de la densidad de población que afecta negativamente a los hábitos reproductores. la mayoría de los depredadores tienen un amplio espectro. -Un depredador se alimenta de varias presas, con lo que asegura su supervivencia de perecer por inanición cuando falte una de sus presas, evitando, además, la sobreexplotación de alguna de ellas. La competencia es una relación entre los individuos de una o mas especies que al utilizar el mismo recurso no pueden coexistir.-Hay dos tipos de relación, tanto en individuos de la misma especie(intraespecifica por ejemplo. chopos muy juntos cuyas ramas compiten por la luz y sur raíces por el agua y las sales minerales)como entre especies distintas(interespecifica por ejemplo. ovejas y cabras que conviven en un mismo territorio). Nicho ecológico  es el conjunto de circunstancias, relaciones con el ambiente, conexiones tróficas y funciones ecológicas que definen el papel desempeñado por una especie de un ecosistema.-
Nicho potencial: es aquel que satisface todas las necesidades de una determinada especie.
-Nicho ecológico: 
Es el ocupado por una especie en condiciones naturales. Biodiversidad es la riqueza o variedad de las especies de un ecosistema y la abundancia relativa de los individuos de cada especie. En este termino se engloban 3 conceptos:
  Variedad de especies que hay en la Tierra. diversidad de ecosistemas en nuestro planeta. diversidad genética.
Recurso natural: Es todo aquello que la humanidad obtiene de la naturaleza para satisfacer sus necesidades físicas  básicas y otras necesidades fruto de sus apariencias o deseos. puede ser renovable (energía solar) potencialmente renovable(aire limpio) no renovable (combustibles fósiles).

               

Ecosistemas

Es un sistema natural que está formado por un conjunto de organismos vivos (biocenosis) y el medio físico donde se relacionan (biotopo). Un ecosistema es una unidad compuesta de organismos interdependientes que comparten el mismo hábitat. Los ecosistemas suelen formar una serie de cadenas que muestran la interdependencia de los organismos dentro del sistema. También se puede definir así: «Un ecosistema consiste de la comunidad biológica de un lugar y de los factores físicos y químicos que constituyen el ambiente abiótico
Este concepto, que comenzó a desarrollarse entre 1920 y 1930, tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos (por ejemplo plantas, animales, bacterias, protistas y hongos) que forman la comunidad (biocenosis) y los flujos de energía y materiales que la atraviesan.

Tipos de ecosistemas :
 Acuático:
 Esta clase de ecosistema los seres vivos se desarrollan en el agua. Estos, adquieren características físicas muy similares entre sí como consecuencia de su adaptación al agua. En este ecosistema las variaciones de temperaturas no son muy marcadas, por lo que esta no afecta la supervivencia de los seres vivos. Este ecosistema es el de mayor tamaño ya que representan el 75%.  Dentro de los ecosistemas acuáticos se encuentran En :

Bentónico: estos se ubican en el fondo de los ecosistemas acuáticos. En aquellos que no son muy profundos, los principales habitantes son algas. En los de mayor profundidad, la mayoría son consumidores.

Nectónicos: estos animales se desplazan con total libertad ya que gracias a sus medios de locomoción pueden adaptarse a las corrientes de agua.

Plactónicos: estos seres vivos viven flotando en el agua terrestre o marina y son arrastrados por las corrientes de agua, no se trasladan por movimientos propios.

Neustónicos: estos viven sobre la superficie del agua, flotando.

b. Aéreo:

Este tipo de ecosistema tiene la particularidad de ser de transición. Ningún ser vivo lo habita permanentemente, sino que tienen que descender a la tierra para el descanso, alimentación o procreación, por lo que no resulta autosuficiente. A causa de esto, algunos lo ubican dentro del ecosistema terrestre.

c. Terrestre:
  Este ecosistema se desarrolla sobre la superficie de la Tierra llamada Biósfera. Los individuos más numerosos en este ecosistema son los insectos, de los que existen 900.000 especies. Las aves ocuparían el segundo lugar, con unas 8.500 especies. En tercer lugar, los mamíferos de los que hay 4.100 especies. A diferencia del ecosistema acuático, en el terrestre los individuos presentan características mucho más variadas, esto se debe a los numerosos factores que condicionan a las especies. Entre estos los más importantes son: la radiación solar, la disponibilidad de agua, nutrientes y luz. Otra característica de este ecosistema es la necesidad que tienen, tanto los vegetales como animales, de agua para la hidratación de sus organismos, por lo que sin ella no podrían subsistir.