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[ Introducción general al medio ambiente y ecología ]

  

de Pablo J. Saubot (pjs79ar) Rosario, Argentina

 


 

[ Índice de Parte 2]

 

Dinámica, cambios y regulación de las poblaciones, comunidades y ecosistemas

Homeostasia y retroalimentación informativa

Dinámica poblacional

Evolución

Coevolución

Especialización y extinción

Sucesión ecológica

 

 

 


[ PARTE 2 ]

Dinámica, cambios y regulación de las poblaciones, comunidades y ecosistemas

 

Todos los seres vivos son dinámicos, siempre están cambiando para adaptarse al medio donde viven para sobrevivir. Para lograr esto, existen distintos tipos de respuestas individuales como así también de la población o ecosistema. A continuación las comentaremos.

 

Homeostasia y retroalimentación informativa

Los seres vivos para sobrevivir a las condiciones externas (fuera de su cuerpo) deben manejar distintas variables internas como la temperatura, presión, lapsos de respiración, etc. en relación a las variables externas como temperatura ambiente, presión atmosférica, etc. El equilibrio dinámico de estas variables internas se denomina homeostasia u homeostasis. La homeostasis funciona a través de la información que le llega. Dicha información se logra a través de 3 elementos del sistema homeostásico: sensor, comparador y actuador. El sensor toma la información de las condiciones ambientales, el comparador evalua la información suministrada por el sensor y el actuador emite la señal de que acción realizar (acción que es generada por el comparador). Todo este proceso es continuo y cíclico, es decir, se toma decisión sobre decisión sin parar de manera permanente.

 

Este ciclamiento de la información se denomina retroalimentación informativa.  Existen dos tipos de retroalimentación informativa: la retroalimentación negativa que es el flujo de información que contrarresta a los efectos del cambio en las condiciones ambientales y la retroalimentación positiva que ocurre cuando un cambio proporciona información que hace que el sistema cambie posteriormente en la misma dirección. Ejemplo de retroalimentación negativa es cuando sacamos la mano del fuego porque nos estamos quemando. Ejemplo de retroalimentación positiva es cuando tenemos sed, tomamos un vaso de agua y nos damos cuenta que calma la sed, entonces seguimos tomando agua (luego este mismo ejemplo sirve para retroalimentación negativa cuando dejamos de tomar agua porque ya no tenemos sed).

 

Dinámica poblacional

Las poblaciones como todas las cosas presentan algunas características particulares que son el tamaño de la población, la densidad de la población, la dispersión de la población y la estructura de edad. Toda población presenta cambios en estas características como respuesta a cambios ambientales, dichos cambios se denominan dinámica poblacional. Veamos ahora más en detalle cada característica en particular.

 

El tamaño de la población: es el número de individuos que constituye una población.

Las poblaciones muy pequeñas fácilmente se pueden extinguir y las poblaciones muy grandes pueden llegar a faltarles alimento y otros suministros a los individuos que las integra padeciendo hambruna, enfermedades, etc.  Los cambios en la tasa de natalidad (cantidad de nacimientos de individuos vivos en una población en tiempo dado) y los cambios en la tasa de mortalidad (cantidad de fallecimientos en una población en un tiempo dado) son las principales formas en que responden las poblaciones frente a los cambios de suministros disponibles y/o cambios ambientales. La relación entre nacimientos y decesos de una población nos brinda la tasa de crecimiento (mayor cantidad de nacimientos en relación a los decesos del mismo período de tiempo). Junto a la tasa de crecimiento, tenemos el potencial biológico de una población, el cual es la tasa máxima que una especie de una población puede crecer cuando no hay límites de ninguna clase. Sin importar que tan rápido crezca una población, siempre tendrá un tamaño límite el cual es definido por los factores limitantes como la luz, agua y alimento. También existen otros conceptos como la resistencia ambiental, la cual consiste en todos los factores limitantes que actúan conjuntamente para limitar el crecimiento de una población. La capacidad de sostenimiento de una población es el número de individuos de una especie puede sustentar en una área específica. Esta capacidad como es evidente, no es fija, está en relación a los cambios ambientales del área.

 

La densidad de la población: es el número de individuos de una población que se encuentra en una extensión de espacio en un momento dado.

Dicha densidad varía de acuerdo al momento en que se mida. Los factores que hacen que cambie el valor de la densidad son varios: costumbres de apareamiento, cambios de estación, etc. Ejemplo de esto son costas del sur Argentino, donde la densidad de la población de pingüinos varía de acuerdo a la estación en que se la mida (en la época de reproducción habrá mayor densidad dado que las madres se quedan mayor tiempo en las costas cuidado a sus crías). La densidad de la población es también una amenaza y defensa para la población, puede ser una amenaza a la sobrevivencia cuando hay grandes concentraciones de individuos en una población y es atacada por una enfermedad, la mortandad resultante es bastante alta. Un ejemplo de defensa lo vemos en los bancos de peces, proporcionan defensa individual ante el ataque externo.

 

La dispersión de la población: es el patrón general mediante el cual los individuos de una población se ubican en el hábitat. El patrón más común de dispersión es la agrupación, es el caso de las manadas donde todos están juntos en una misma zona. Otros patrón no muy común es el estar disperso al azar o separado del grupo, este caso se da en los elefantes viejos que se separan de la manada para morir de manera solitaria. Los cambios en la dispersión de una población pueden deberse a cambios ambientales, estaciones o por épocas de reproducción.

 

La estructura de edad: es la proporción relativa de individuos de cada edad que se encuentra en una población. Generalmente se los divide en las categorías prereproductiva, reproductiva y posreproductiva; además en los humanos en muy común categorizar en edades con intervalos de 5 años. Una población con alta proporción de individuos prereproductivos y reproductivos tiene un alto potencial de crecimiento rápido siempre cuando los individuos prereproductivos lleguen a poder reproducirse. Puede darse el caso de que se produzcan cambios bruscos en la estructura de edad de una población, estos cambios son por ejemplo la emigración e inmigración de individuos de otras poblaciones. La emigración de individuos de una población a otra (de otra zona) es una respuesta común ante la falta de alimentos; de modo espejo la población que reciba a los nuevos individuos (inmigración) tendrá un aumento en su población y por ende cambios su la estructura de edad. Además de las emigraciones e inmigraciones de individuos, como comenté anteriormente, tenemos los nacimientos y decesos como factores de cambio en la estructura de edad de una población.

 

Evolución

Se denomina evolución biológica a los cambios en la composición genética de una población, expuesta a nuevas condiciones ambientales, como resultado de una reproducción diferencial (se reproducen en mayor cantidad los individuos que posean una composición genética que les permite sobrevivir cambios ambientales).

Existe un requisito para que se desarrolle la evolución: que exista individuos capaces de sobrevivir a cambios ambientales y puedan reproducirse.

 

Como es evidente, las poblaciones de especies con alta grado de diversidad genética tiene más probabilidades de sobrevivir cambios ambientales bajos que las poblaciones con bajo grado de diversidad genética. Esto es afirmativo con la excepción de cambios ambientales drásticos como inundación, caída de meteoritos en una zona específica, exposición radioactiva por guerra nuclear, etc.

 

No todas las especies poseen los mismos grados de diversidad genética y su reproducción está muy ligado a esto. Las especies que se reproducen en gran cantidad, poseen un alto grado de diversidad genética para adaptarse a cambios ambientales en poco tiempo. Ejemplo de esto son las cucarachas, que han sobrevivido por adaptación a distintos tipos de químicos para matarlas y condiciones climáticas. En cambio las especies que se reproducen en pequeñas cantidades tienen baja capacidad para moderar la diversidad genética, en estos casos la adaptación tarda mucho tiempo, miles de millones de años.

 

Coevolución

Las interacciones entre las especies de un mismo ecosistema, que se desarrollan durante un prolongado tiempo, pueden llevar a desarrollar adaptaciones de dichas especies. La evolución que resulta de dichas interacciones se denomina coevolución. Un animal depredador a través de los miles de años correrá más rápido si su presa también evoluciona corriendo más rápido para eludir a su depredador.

 

Especialización y extinción

Estimaciones científicas comunican que en la actualidad existen entre 70 y 80 millones de especies en la Tierra que son resultado de la combinación durante millones de años de dos procesos: la especialización y la extinción.

La especialización es la formación de dos especies a partir de una como resultado de una selección natural divergente en respuesta a cambios en las condiciones ambientales. La extinción es la desaparición de una especie por no poder adaptarse genéticamente y reproducirse frente a cambios ambientales. La especialización puede llevarse a cabo por cambios en una sola línea genética de la especie a largo plazo, por separación geográfica a largo plazo de los miembros de una especie, por división gradual de líneas de descendencia en dos o más especies como respuesta a cambios climáticos.

Foto representativa de la biodiversidad

Es muy interesante remarcar que cuando dos poblaciones de una misma especie quedan aisladas durante muchos años, pueden llegar a tener diferencia genética al extremo que si se juntan algunos miembros de ambas poblaciones puede llegar a haber decencias híbridas infértiles o con malformaciones.

En base a estos dos procesos, la especialización y la extinción, se forma la biodiversidad de especies de la Tierra que es la riqueza natural del planeta.

 

Sucesión ecológica

La sucesión ecológica es el proceso mediante el cual, una comunidad varía su composición de especies de manera gradual. En toda comunicad o ecosistema no se mantiene de manera inmóvil las distintas especies que la habitan, van variando a lo largo del tiempo luchando por el alimento, espacio, luz, nutrientes y otros recursos que necesitan las especies para sobrevivir y reproducirse.

 

Se diferencian dos tipos de sucesión ecológica: sucesión primaria y secundaria. La sucesión primaria se produce cuando se generan comunidades bióticas en un área que no tiene suelo verdadero. La sucesión ecológica secundaria es la más común, se da en un área donde la vegetación natural fue destruida, pero que el suelo no ha sido cubierto o removido. Ejemplo de sucesión primaria es la creación de un estanque en una zona árida, donde no hay vida vegetal primaria (algas) y se debe ciclar desde el comienzo (colonización de bacterias nitrificantes). Ejemplo de sucesión secundaria es cuando se crea un estanque en una zona inundable, donde existe vida vegetal ya establecida. En el segundo ejemplo, la colonización de las bacterias nitrificantes se dará de manera mucho más rápida como así también la formación de algas y el resto de la vida de medio como la aparición de aves acuáticas (que son atraídas por los animales que se alimentan de las algas como son los caracoles y pulgas de agua).

 

Mediante la sucesión ecológica, algunos ecosistemas inmaduros pueden ser transformados a ecosistemas maduros. Los ecosistemas maduros son autosustentables, con gran cantidad de productores, consumidores y degradadores, las cadenas alimentarias son complejas, la variedad de especies es amplia y posee un alto grado de reciclaje. Todo lo contrario sucede en los ecosistemas inmaduros, formados mayoritariamente por pocas especies, predominan los productores y existen pocos degradadores

 


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Cualquier duda/pregunta sobre el escrito, o si requieres bibliografías para profundizar estos temas, te invitamos a que las formules en el foro de discusión

ElEstanque © 2002 Pablo J. Saubot (pjs79ar) y Gaby Serrano (ranchu)       
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