TEMA: LA MATERIA Y LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS

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TEMA: LA MATERIA Y LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS

E C O S I S T E M A S C O N C E P T O S

- Los seres vivos se encuentran organizados en una serie de niveles de complejidad creciente: célula, tejido, órgano, aparatos y sistemas, organismo o individuo, población, comuni-dad o biocenosis, ecosistema y biosfera.

- Individuo: Ser vivo aislado

- Especie: Conjunto de individuos capaces de reproducirse y cuya descendencia también sea fértil - Habitat: condiciones ambientales que permiten el desarrollo de una especie

- Nicho ecológico: la función que una especie desarrolla en un ecosistema.

- Población: Conjunto de individuos de la misma especie que viven en una zona determinada

- Comunidad o biocenosis: Conjunto de poblaciones relacionadas entre sí, que viven en un área determinada. - Biotopo: Territorio con un relieve y clima determinados ocupado por una comunidad o biocenosis

- Biomasa: Amplias zonas terrestres diferencias por una flora y fauna determinadas: tundra, taiga, estepa, pradera, sabana, desierto, bosque caducifolio, bosque tropical, selva virgen, - Ecosistema: Conjunto de comunidades de individuos (biocenosis) de distintas especies que habitan en un determinado medio físico (biotopo) y con el que mantienen constantes

relaciones.

- Biosfera: Conjunto de ecosistemas que pueblan la tierra, es la zona donde se desarrolla la vida. - Ecosfera: Biotopo global del planeta

- Ecología: Es la ciencia que estudia las relaciones del ser vivo con el medio ambiente que le rodea.

COMPONENTES . Biotopo: medio físico en el que se desarrolla el ecosistema. Puede ser: acuático o terrestre _{- Biocenosis: formada por todos los seres vivos que integran un ecosistema}

F A C T O R E S A B I Ó T I C O S

- Son las condiciones que caracterizan al medio físico o biotopo: luminosidad, temperatura, humedad

C L A S E S

-Geográficos: Los accidentes geográficos, que configuran el relieve, determinan el tipo de seres vivos que habitan en una zona determinada.

- Ambientales Ecosistema terrestre: Son los factores climáticos: presión, humedad, temperatura, vientos, pureza del aire, así como la luz imprescindible para la fotosín-tesis Ecosistema acuático: pureza del agua, profundidad, luminosidad, presión, salinidad del agua

- Edáficos (suelo): La naturaleza y composición del suelo influyen en las formas de vida que en él se asientan.

- Químicos: las sustancias disueltas en el aire o en el agua determinan la oxigenación, salinidad, acidez, etc., que condicionan el tipo de seres vivos que pueden vivir en ese medio. B I Ó T I C O S

- En un ecosistema los individuos se relacionan con otros de la misma especie o de especies distintas para alimentarse, defenderse, migrar, etc. dando lugar a las asociaciones A S O C I A C I O N E S INTRAESPECÍFICAS

- Formadas por individuos de la misma especie Clases

- Familiares: Los individuos se unen de forma temporal o permanente para la procreación y cuidado de las crías. - Coloniales: Están formadas por individuos que permanecen unidos y que proceden por gemación de uno solo. - Gregarias: Asociaciones de carácter temporal cuya finalidad es conseguir alimento o emigrar.

- Estatales o sociales: Asociaciones muy perfeccionadas en las que los individuos que las forman realizan distintas funciones

INTERESPECÍFICAS

- Formadas por individuos de especies distintas

Clases

- Inquilinismo : un individuo proporciona cobijo y protección a otro. Ej.: cangrejo ermitaño

- Comensalismo: un individuo se alimenta de los restos de comida de otro sin perjudicarle. Ej.: las rémoras y tiburones - Simbiosis o mutualismo: dos individuos se asocian con beneficio mutuo.

Ej.: los líquenes ((asociación simbiótica de alga + hongo). El hongo proporciona humedad y sales minerales. El alga realiza la fotosínte-sis y proporciona alimento al hongo.

- Parasitismo: un individuo (parásito) se alimenta a expensan de otro (hospedador o víctima) al que perjudica. - Depredación: un individuo (depredador) se alimenta de otro (presa) al que da muerte.

- Competencia: los individuos de distintas especies luchan por conseguir el dominio sobre un determinado recurso (alimento, agua, territorio, …)

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E C O S I S T E M A S FLUJO DE LA ENERGÍA

- La energía que se utiliza en los ecosistemas procede del Sol

- La captan los organismos fotosintéticos (vegetales y fitoplancton) y la almacenan en la materia orgánica que producen. Luego pasa a los animales al ingerir el alimento aprovechándola en el proceso de respiración celular.

- La energía obtenida la emplean para realizar las funciones vitales y parte de ella se libera al medio en forma de calor.

- La energía se va perdiendo, degradando, al pasar de unos organismos a otros, no se recupera, y no volverá a ser reutilizada. - El flujo de la energía es unidireccional

FLUJO DE LA MATERIA

- La materia que utiliza un ecosistema procede del suelo (materia inorgánica) siendo transformada en materia orgánica por los vegetales (fotosíntesis), y de éstos pasa a los animales.

- Cuando los seres vivos mueren la materia vuelve de nuevo al suelo.

NIVELES TRÓFICOS

- El conjunto de seres vivos de un ecosistema que obtienen la materia y la energía de forma semejante constituyen un nivel trófico

PRODUCTORES - son los organismos autótrofos (vegetales y fitoplancton) que obtienen de la materia inorgánica, mediante la fotosíntesis, la materia y energía _{proporcionándola al ecosistema para que pueda desarrollarse}

CONSUMIDORES

- son los organismos heterótrofos que obtienen la materia y energía de materia orgánica al alimentarse de los vegetales o de otros animales. TIPOS - Primarios (herbívoros): se alimentan directamente de los productores - Secundarios (carnívoros): se alimentan de los herbívoros

- Terciarios (depredadores, carroñeros): se alimentan de los carnívoros o herbívoros

DESCOMPONEDORES - son las bacterias y hongos que mediante procesos de fermentación y putrefacción hacen que la materia orgánica se transforme en inorgánica - transforman la materia orgánica en inorgánica formando, de nuevo, parte del suelo

CADENAS TRÓFICAS

- Son representaciones de las relaciones que se establecen entre los distintos niveles tróficos de un ecosistema.

- En una cadena trófica cada eslabón señala un organismo que se alimenta del que ocupa el eslabón anterior y sirve de alimento al que ocupa el eslabón siguiente.

- El primer eslabón de una cadena siempre está formado por los productores, el segundo por los herbívoros, después puede haber uno o varios eslabones formados por carnívoros: el último lo constituyen los depredadores

REDES TRÓFICAS: - En un ecosistema pueden existir numerosas cadenas alimentarias que suelen estar relacionadas entre sí formando redes tróficas PRODUCTOS DE LA DESCOMPOSICIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA Con oxígeno

- Los microorganismos decomponedores producen: agua, dióxido de carbono, amoníaco, sales nitrogenadas (nitritos y nitratos), sales fos-fatadas (fosfatos).

-Estas sustancias son reutilizadas de nuevo por los productores Sin

oxígeno

- Los microorganismos descomponedores originan: carbón, petróleo, gas natural

Carbón - A partir de grandes masas forestales, acumuladas durante mucho tiempo bajo tierra, sobre un fondo arenoso empapadas en agua y _{sometidos a enorme presión y temperatura} Petróleo - A partir de grandes masas plancton, bacterias, plantas, animales, acumuladas durante millones de años en cuencas marinas muy _{profundas, sometidas a altas presiones y temperaturas}

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E C O S I S T E M A S LA BIOMASA

- Es la masa total de los seres vivos de un ecosistema, de un nivel trófico o de una población.

PIRÁMIDES TRÓFICAS

- Son formas de representar gráficamente los niveles tróficos de un ecosistema. - En la base se sitúan los productores y sobre ella los consumidores.

- Tienen la misma altura , misma unidad de superficie, pero distinta longitud según número de individuos, cantidad de biomasa o cantidad de energía CLASES Pirámides de números: Representa el número de individuos de cada nivel trófico. La anchura de cada estrato indica el número de individuos de cada nivel.

Pirámides de biomasa: Representa la cantidad de materia que hay en cada nivel trófico. La anchura de cada estrato indica la cantidad de mate-ria que hay en cada nivel.

FUENTE DE ENERGÍA

- La biomasa puede es aprovechada como fuente de energía como combustible para generar calor, electricidad, o para producir gases (metano), alcohol empleados como combustible para motores.

FUENTES ENERGÉTICAS

DE LA BIOMASA

- Residuos forestales: ramas, serrín, virutas

- Residuos agrícolas: paja resultante de las cosechas

- Residuos ganaderos: excrementos y purines de las granjas y explotaciones ganaderas. - Basuras y residuos urbanos: materia orgánica de los restos de alimentos, papel, cartones, - Fangos: procedentes de las plantas depuradoras producen metano.

EQUILIBRIO DE UN ECOSISTEMA

- Un sistema está en equilibrio cuando es estable, cuando no cambia o cambia muy poco con el tiempo CONDICIONES

PARA EL EQUILIBRIO

- Estabilidad en las condiciones ambientales: sin alteraciones bruscas en el clima, en el suelo o en el agua - Número adecuado de individuos de cada especie, que debe mantenerse estable con el tiempo

- Ausencia de factores externos que alteren el equilibrio: contaminación, caza abusiva, tala incontrolada de árboles

CAUSAS DE LA ALTERACIÓN DEL EQUILIBRIO

- Naturales: incendios espontáneos (rayo durante una tormenta seca), sequía prolongada, terremotos, erupciones volcánicas, etc

- Artificiales

Deforestación

- causas: tala incontrolada y abusiva, incendios provocados que pueden

- consecuencias: - desaparición de especies animales y vegetales que viven en los bosques

- pérdida de la cubierta vegetal, el suelo queda desprotegido empobreciéndose

por la erosión del agua y del viento

Introducción

de especies

extrañas

- causas: repoblación de una zona con especies de otros ecosistemas o eliminación de plagas

- consecuencias: la especie introducida compite con las especies autóctonas, pudiendo poner en

peligro su supervivencia.

Caza abusiva

- causas: eliminación de más individuos de los que nacen

- consecuencias: desaparición de la especie o desequilibrio del ecosistema Contaminación

por pesticidas y herbicidad

- causas: empleo de pesticidas, productos químicos utilizados en la agricultura para eliminar insectos y ma-las hierbas de los campos de cultivo

- consecuencias: los pesticidas son arrastrados por el viento y, sobre todo, por el agua contaminando los acuíferos, los arroyos y ríos cercanos, con la consiguiente destrucción de especies vegetales y animales que se alimentan de las plantas tratadas, así como de la fauna acuática.

Ciencias de la Naturaleza.- 2º ESO.- Tema 12: La materia y la energía en los ecosistemas 4

E C O S I S T E M A S C I C L O D E L A M A T E R I A

- La existencia de productores, consumidores y descomponedores en un ecosistema hace que el flujo de la materia sea cícli-co, es decir, que vuelva a ser reutilizada.

CICLO DEL CARBONO

- Mediante la fotosíntesis los productores toman el carbono de la atmósfera y de la hidrosfera en forma de CO2

- El carbono pasa a los consumidores al alimentarse de los productores

- El carbono pasa al suelo con los restos animales y plantas formando parte de las rocas calizas o de las rocas orgánicas: carbón y petróleo.

- Los descomponedores captan el carbono de los restos orgánicos de los productores y consumidores y lo devuelven a la atmósfera en forma de CO2 o

- Al respirar los seres vivos devuelven a la atmósfera el carbono en forma de CO2

- La quema de combustibles fósiles y la actividad volcánica liberan carbono a la atmósfera en forma de CO2

CICLO DEL NITRÓGENO

- El nitrógeno atmosférico llega al suelo gracias a las bacterias libres o radicícolas (simbióticas con las raíces de las leguminosas) que lo combinan con el hidrógeno para formar amoníaco (NH3).

- Los descomponedores también fijan al suelo el amoníaco de los excrementos y cadáveres de los productores y consumidores.

- Otros microorganismos transforman en amoníaco en nitratos aprovechables por los productores - Los consumidores obtienen el nitrógeno a partir de las proteínas elaboradas por los productores y los devuelven al suelo con la urea de la orina, que se transforma en amoníaco

Ciencias de la Naturaleza.- 2º ESO.- Tema 12: La materia y la energía en los ecosistemas 5

E C O S I S T E M A S C I C L O D E L A M A T E R I A CICLO DEL AGUA

- Debido a la radiación solar parte del agua de la hidrosfera pasa a la atmósfera en forma de vapor de agua (evaporación)

- Al enfriarse se condensa y cae en forma de precipitaciones (lluvia, nieve, granizo) - Las plantas captan el agua del suelo por las raíces (absorción radicular)

- En el proceso de la fotosíntesis descomponen el agua liberando el oxígeno a la atmósfera y empleando el hidrógeno en la elaboración de materia orgánica.

- Los seres vivos captan oxígeno de la atmósfera (respiración externa) utilizándolo para la

combustión de la glucosa en las células (respiración celular) combinándolo con el hidrógeno de

la materia orgánica liberando vapor de agua a la atmósfera mediante la respiración y la

transpiración y al medio mediante la excreción (orina, sudor).

Ciencias de la Naturaleza.- 2º ESO.- Tema 12: La materia y la energía en los ecosistemas 6

NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA

FLUJO DE LA ENERGÍA EN UNA RED TRÓFICA PIRÁMIDE ALIMENTARIA

Ciencias de la Naturaleza.- 2º ESO.- Tema 12: La materia y la energía en los ecosistemas 7

DESCOMPONEDORES (heterótrofos saprofitos)

como

pueden ser

se relacionan entre si

ECOSISTEMA

(BIOTOPO + BIOCENOSIS)

formados por

COMPONENTES ABIÓTICOS

(MEDIO AMBIENTE)

COMPONENTES BIÓTICOS

(SERES VIVOS)

TERRESTRES

ACUÁTICOS

AGUAS DULCES

AGUAS SALADAS

CLIMA ATMÓSFERA _SUELO HIDROLÓGICOS

HUMEDAD LUZ TEMPERATURA CONTAMINACIÓN OXIGENACIÓN PRESIÓN SALINIDAD CONTAMINACIÓN OXIGENACIÓN PRESIÓN TEMPERATURA

los seres vivos experimentan cambios ante estos factores

RELIEVE

ADAPTACIONES

FAMILIAR SOCIAL COLONIAL GREGARIA ESPECIES DISTINTAS SIMBIOSIS MISMA ESPECIE INQUILINISMO PARASITISMO COMENSALISMO DEPREDACIÓN COMPETENCIA TRÓFICAS (alimentación)

CADENAS ALIMENTICIAS REDES TRÓFICAS

PRODUCTORES (autótrofos) PRIMER ORDEN (herbívoros) SEGUNDO ORDEN (herbívoros) TERCER ORDEN (depredadores) CONSUMIDORES (heterótrofos)