Universidad de Guadalajara
Preparatoria Regional de Tepatitlan
Modulo Yahualica
Materia: Ecologia
Trabajo: Componentes Funcionales del Ecosistema.
Profesor: Alfredo Ruvalcaba Guzman
Equipo: Alipio Gonzalez Vazquez, Eusbaldo Salvador Becerra Rodriguez, Israel Arturo Vazquez Quezada, Irvin Trinidad Mariscal Ornelas y Cecilia Martinez.
FLUJO DE ENERGIA
Para que un ecosistema funcione, necesita de un aporte enérgico que entra en la biosfera en forma, principalmente de energía luminosa la cual proviene del sol y a la que se le llama comúnmente el flujo de energía.
El flujo de energia es aprovechado por los productores primarios u organismos fotosintéticos (plantas y otros) para la síntesis de compuestos orgánicos que, a su vez, utilizaran los consumidores primarios o herbívoros, de los cuales se alimentaran los consumidores secundarios o carnívoros. De los cadáveres de todos los grupos, los descomponedores podrán obtener la energía para lograr subsistir. De esta forma se obtendrá un flujo de energía unidireccional en el cual la energía pasa de un nivel a otro en un solo sentido.
Niveles troficos
Se llama nivel trófico en ecología a cada uno de los conjuntos de especies, o de organismos, de un ecosistema que coinciden por el turno que ocupan en la circulación de energía y nutrientes, es decir, a los que ocupan un lugar equivalente en la cadena trófica.
Los niveles tróficos se caracterizan así:
• Productores primarios. Son los autótrofos, aquellos organismos que producen materia orgánica «primariamente», partiendo de inorgánica, por fotosíntesis o quimiosíntesis.
• Consumidores. Son los heterótrofos, aquellos organismos que fabrican materia orgánica partiendo de la materia orgánica que obtienen de otros seres vivos; fabrican sus componentes orgánicos propios a partir de los ajenos. Los consumidores pueden a su vez proporcionar materia orgánica a otros, cuando son consumidos o cuando son aprovechados, por ejemplo, sus residuos.
CADENA ALIMENTARIA
Una de las relaciones más importantes entre los seres vivos surge de la necesidad de alimentarse para reponer energía y poder realizar distintas actividades. Las plantas producen su propio alimento. Los animales pueden ser herbívoros, carnívoros u omnívoros. Las bacterias y hongos descomponen los deshechos de plantas y animales, reduciéndolos a elementos simples que, nuevamente son utilizados por las plantas como alimento. De esta forma se cierra la cadena alimentaria.
https://www.youtube.com/watch?v=sFIOWV64FcY
Una pirámide ecológica o pirámide trófica es un modelo gráfico empleado para representar las relaciones tróficas o alimentarias entre los organismos de un ecosistema.
Las pirámides ecológicas representan gráficamente la estructura trófica de un ecosistema, mediante rectángulos horizontales superpuestos que nos informan de las transferencias de la energía de una comunidad hasta llegar al último nivel trófico.
Ciclo biogeoquímico
Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, sulfuro, fósforo y otros elementos entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición.
Un elemento químico o molécula necesario para la vida de un organismo, se llama nutriente o nutrimento. Los organismos vivos necesitan de 30 a 40 elementos químicos, donde el número y tipos de estos elementos varía en cada especie. Los elementos requeridos por los organismos en grandes cantidades se denominan:
1.Macronutrientes: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, magnesio y potasio. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos.
2.Micronutrientes. Son los 30 ó más elementos requeridos en cantidades pequeñas (hasta trazas): hierro, cobre, zinc, cloro, yodo
La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no están en formas útiles para los organismos. Pero, los elementos y sus compuestos necesarios como nutrientes, son ciclados continuamente en formas complejas a través de las partes vivas y no vivas de la biosfera, y convertidas en formas útiles por una combinación de procesos biológicos, geológicos y químicos.
El ciclo de los nutrientes desde la abiota (en la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la tierra) hasta la biota, y viceversa, tiene lugar en los ciclos biogeoquímicos (de bio: vida, geo: en la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la energía solar, incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua (hidrológico). Así, una sustancia química puede ser parte de un organismo en un momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. Por ejemplo, una molécula de agua ingresada a un vegetal, puede ser la misma que pasó por el organismo de un dinosaurio hace millones de años.
Gracias a los ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se extinguirían por esto son muy importantes.
El término ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e intervienen en un cambio químico.
Hay dos tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados,
Gaseoso. En el ciclo gaseoso, los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.
SedimentarioTambién se estudian los ciclos biogeoquímicos de los contaminantes.
https://www.youtube.com/watch?v=IKQuQmHPNJM
Ciclos Astronómicos
Todo el planeta tierra toma parte en los ciclos astronómicos. La noche y el día, los cambios de la luna y las estaciones del año son manifestaciones de estos ciclos. El hombre mide el tiempo con base en los períodos de algunos movimientos:
• Día: el período de tiempo en que la tierra realiza una rotación completa sobre su eje.
• Mes: el período de tiempo en que la luna gira alrededor de la tierra (mes lunar).
• Año: el período de tiempo en que la tierra gira alrededor del sol.
Estos son consecuencia de los movimientos de la tierra a través de tres fenómenos:
a.- el angulo de incidencia de la radiación
b.- las dimensiones del area en que se distribuye o disemina la radiación.
c.- la densidad de ls capas admosfericas por las que atraviesa la radiación para llegar al espacio de vida de los vegetales y animales. Los siclos astronomicos son determinadotes de la noche y del DIA con ello producen cambios en la cantidad de luz que se dispone en los ecosistemas.
Ciclo de la vida
Las alteraciones cíclicas del mundo ocasionan ajustes o cambios internos en el organismo, estos ajustes generan a su vez cambios en el comportamiento que obedecen a variaciones diarias, temporales o anuales de agua, luz, temperatura, nutrimentos.
El Ciclo del Agua
Se pudiera admitir que la cantidad total de agua que existe en la Tierra, en sus tres fases: sólida, líquida y gaseosa, se ha mantenido constante desde la aparición de la Humanidad. El agua de la Tierra - que constituye la hidrosfera - se distribuye en tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera, entre los cuales existe una circulación continua - el ciclo del agua o ciclo hidrológico. El movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del sol y por la fuerza de la gravedad.
El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua).
El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se condensa luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El agua condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a precipitación. La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase sólida (nieve o granizo).El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos. Una parte es devuelta directamente a la atmósfera por evaporación; otra parte escurre por la superficie del terreno, escorrentía superficial, que se concentra en surcos y va a originar las líneas de agua. El agua restante se infiltra, esto es penetra en el interior del suelo; esta agua infiltrada puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o profundizarse hasta alcanzar las capas freáticas.
Ciclo del Carbono
El elemento mas importante en el reino biológico que sirve como piedra angular de la estructura es el carbono. Aun cuando la fuente principal de carbono, el CO2 existe en cantidades siempre pequeñas. Los tejidos vegetales y las células microbianas contienen grandes cantidades de carbono. El dióxido de carbono es convertido a carbono orgánico, principalmente por la acción de los organismos foto autotróficos (las plantas verdes superiores en la tierra y las algas en habitats acuáticos.) Estos suministran los nutrientes orgánicos necesarios para los animales heterotróficos y para los organismos microscópicos que no contienen clorofila.
Los organismos fotosintéticos fijan constantemente el carbono formando compuestos orgánicos con ayuda de la luz solar y una vez que el elemento se ha fijado, no puede utilizarse para generar nuevas plantas. Para que los organismos superiores sigan proliferando, es necesario, que los materiales carbonados sean descompuestos y regresados a la atmósfera.
En su forma mas simple, el ciclo del carbonó gira en torno al CO2 su fijación y regeneración. Las plantas verdes utilizan este gas como única fuente de carbono y la materia carbonada sintetizada de esta manera sirve para abastecer al mundo animal con carbonó orgánico preformado. El metabolismo microbiano ocupa el papel principal en la secuencia cíclica después de la muerte de las plantas o animales. Los tejidos muertos son descompuestos y transformados en células microbianas y en un amplio conjunto heterogéneo como humus o fracción orgánica del suelo.
El ciclo se completa y el carbono se hace disponible nuevamente, con la descomposición final y la producción del CO2 a partir del humus y tejidos en descomposición.
Ciclo del Nitrógeno
La disponibilidad biológica de nitrógeno, fósforo y potasio es de considerable importancia económica porque son los principales nutrientes vegetales que se derivan del suelo. De los tres, el nitrógeno es la más susceptible a las transformaciones microbianas. Este elemento es la unidad estructural clave de la molécula de proteína sobre la cual se basa toda la vida y por consiguiente es un componente indispensable del protoplasma de plantas, animales y El nitrógeno sufre un numero de transformaciones que involucran a compuestos orgánicos, inorgánicos y volátiles. Estas transformaciones ocurren simultáneamente pero a menudo los pasos son individuales efectúan objetivos opuestos. Las reacciones también pueden verse en términos de un ciclo en el cual el elemento es manejado a discreción por la microflora. Una pequeña parte del gran reservorio de N2 en la atmósfera es convertido en compuestos orgánicos por algunos microorganismos de vida libre o por una asociación de planta - microorganismo que toma el elemento directamente aprovechable por la planta. Microorganismos
El nitrato y el amonio serán excluidos para satisfacer la demanda de nutrientes de la cubierta vegetal. La fuga biológica más grande, en el atrora ciclo cerrado en el suelo, la constituye desnitrificación, donde el nitrógeno es excluido completamente del reservorio de fácil accesibilidad pues el producto final de la desnitrificación en N2 no es utilizable por la mayoría de los macro y microorganismos.
Ciclo del Oxígeno
El oxígeno es el elemento químico más abundante en los seres vivos. Forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas. Como molécula, en forma de O2, su presencia en la atmósfera se debe a la actividad fotosintética de primitivos organismos.
Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el C es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto contrario.
Otra parte del ciclo natural del oxígeno que tiene un notable interés indirecto para los seres vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2, formando O3 (ozono). Esta reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones ultravioletas vuelve a convertirse en O2.
Ciclo del Fósforo
La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero el papel que desempeña es vital.
El fósforo es un componente esencial de los organismos. Forma parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN); del ATP y de otras moléculas que tienen PO43- y que almacenan la energía química;
Su reserva fundamental en la naturaleza es la corteza terrestre. Por meteorización de las rocas o sacado por las cenizas volcánicas, queda disponible para que lo puedan tomar las plantas. Con facilidad es arrastrado por las aguas y llega al mar. Parte del que es arrastrado sedimenta al fondo del mar y forma rocas que tardarán millones de años en volver a emerger y liberar de nuevo las sales de fósforo.
Otra parte es absorbido por el plancton que, a su vez, es comido por organismos filtradores de plancton, como algunas especies de peces. Cuando estos peces son comidos por aves que tienen sus nidos en tierra, devuelven parte del fósforo en las heces a tierra.
Los seres vivos toman el fósforo, P, en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Éstos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando éstos excretan, los descomponedores actúan volviendo a producir fosfatos.
Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos; los restos de las algas, peces y los esqueletos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas
El ciclo del azufre
El azufre forma parte de proteínas. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen principalmente en su forma de ion sulfato (SO4 -2). Los organismos que ingerien estas plantas lo incorporan a las moléculas de proteína, y de esta forma pasa a los organismos del nivel trófico superior. Al morir los organismos, el azufre derivado de sus proteínas entra en el ciclo del azufre y llega a transformarse para que las plantas puedan utilizarlos de nuevo como ion sulfato.
El azufre esta incorporado prácticamente en todas las proteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para todos los seres vivos. Se desplaza a través de la biosfera en dos ciclos, uno interior y otro exterior. El ciclo interior comprende el paso desde el suelo (o desde el agua en los ambientes acuáticos) a las plantas, a los animales, y de regreso nuevamente al suelo o al agua. Sin embargo, existen vacíos en este ciclo interno. Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra (por ejemplo, el suelo) son llevados al mar por los ríos. Este azufre se perdería y escaparía del ciclo terrestre si no fuera por un mecanismo que lo devuelve a la tierra. Tal mecanismo consiste en convertirlo en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhidrico (H2S) y el bióxido de azufre (SO2). Estos penetran en la atmósfera y son llevados a tierra firme. Generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del bióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera.
El azufre se combina con diferentes elementos para conformar el sulfato, sustancias solubles en agua que son absorbidas por las plantas para sintetizar algunos aminoácidos, es luego la fuente de abastecimiento de los consumidores los cuales le reducen los compuestos orgánicos y reintegran al suelo el azufre en forma de compuestos inorgánicos. El azufre que no es incorporado por las plantas es arrastrado con el fósforo hacia el fondo de los ríos, lagos u océanos.
En la atmósfera también existe azufre, en forma de sulfuro de hidrogeno y de dióxido de azufre, ambos provienen de la actividad volcánica.
Índice 
