FACULTAD DE INGENIERIA

2015-I

E.A.P. INGENIERIA DE CIVILU.E.C. ECOLOGÍA Y

SISTEMASTEMA: ECOLOGIA -DEFINICIONES

BASICAS

DOCENTE: ING. FERNANDO SERNAQUÉ AUCCAHUASI

fsernaque@yahoo.es

SEMANA 01

CONTENIDO DE LA ASIGNATURA

I. FUNDAMENTOS DE ECOLOGIA

II. INDIVIDUOS

III. POBLACIONES

IV. COMUNIDADES BIOTICAS

V. ECOSISTEMAS

VI. DESARROLLO SOSTENIBLE

ECOLOGIA

La palabra ecología fue propuesta por primera vez por el biólogo alemán Ernst Heinrich Haeckel (1869), quien definió como Estudio de la economía de la naturaleza y la investigación de las relaciones de las plantas y de los animales con los ambientes orgánico e inorgánico.

DEFINICION ETIMOLOGICALa palabra ecología proviene del griego “oikos” que significa hogar, casa, patrimonio o lugar donde se vive. “Estudio de los organismos en su casa, esto es su medio”

OTRAS DEFINICIONES“Estudio de las relaciones de los organismos o grupos de organismos con su medio, o la ciencia de las relaciones que ligan los organismos vivos a su medio”

El ambiente presenta diversas características que se definen por su condición y recurso

Condiciones: características físico químicas del ambiente que determinan donde puede vivir un individuo: sobrevivir, crecer o reproducirse

Recursos: son las cosas que los organismos consumen para poder sobrevivir, crecer o reproducirse.

ECOLOGIA: INTERRELACIÓN DE LOS ORGANISMOS CON SU MEDIO.

temperaturahumedad

alimentos

refugiosluz

Individuo

Otros individuos

¿Cómo son los otros organismos?Dentro y entre especies

DAJOZ ROGER:“ Ciencia que estudia las condiciones de existencia de los seres vivos y las interacciones de todo tipo que existen entre estos seres vivos por una parte, y entre estos seres vivos y su medio por otra parte”.Así la ecología es amplia y difícil de establecer limites.

ENTORNO: (Griego entre y thornos)= Movimiento circular, con lo cual se da la idea de “alrededor de”. Lo peculiar de esta combinación es que cuando va seguido de una palabra cuyo significado da idea de movimiento, como es el caso de thornos, el significado es el de “permanencia” en esa situación. Es decir “lo que rodea” permanece en tanto que se establece el vinculo, de manera que es “entorno” en tanto lo es para algo o para alguien un sentido mas completo.

Ecología.- Estudio de las relaciones de los organismos con el entorno. Incluyendo en sentido amplio todas las condiciones de existencia.

Etología.-Estudio de las conductas.Actualmente se conviene en la no disociación entre los estudios etológicos y ecológicos, y si bien tuvieron un desarrollo paralelo, comparten problemáticas comunes. “Si el organismo destruye a su entorno, se destruye a si mismo”, lo hace por la relación establecida (ecología) y por las acciones que a partir de ella desencadena (etologia).

El OIKOS no es una condición externa, es la unión misma y plantea inseparabilidad teórica y practica del organismo – entorno.

Ethos: costumbre, habito, uso.

Etnos: pueblo, grupo, raza.

Existe un vocablo similar a Oikos que es Ethos escrito con Eta que significa patria, habitación, morada habitual, que tendría sentido similar al de la Ecología.

“Es el estudio de la interrelaciones de los

organismos con el medio e entre ellas”. “Es una ciencia biológica o parte de la biología que

se encarga del estudio de las inter-relaciones de los organismos vivos con su ambiente.

Organismo (s) Ambiente o Medio ambienteInter- relación

S.E. FACTORES ABIOTICOS:FISICOS: luz, temperatura, humedad vientos, etcQUIMICOS: aire, agua, alimentos, CO2Minerales, sust. Orgánicas, etc.

FACTORES BIOTICOS:RELACIONES INTRA – ESPECIFICASRELACIONES INTER- ESPECIFICAS

( Lucha por la existencia)

(condiciones de existencia)

OBJETIVO DE ESTUDIO

El objeto de estudio de la Ecología es el ser vivo y la forma en que el por un lado, recibe la influencia del ambiente y, por otro lado, recíprocamente influencia el ambiente. Esto significa Inter.-relación del ser vivo y su ambiente.

“El objetivo de la ecología, es comprender las relaciones mutuas entre los organismos y sus ambientes respectivos bajo condiciones naturales”.

SINTESIS HISTORICA DE LA ECOLOGIA

Definida y enmarcada la Ecología entre las ciencias naturales y las ciencias sociales, resulta útil recordar algunos de los jalones mas importantes que ha ido conformando el pensamiento ecológico actual.

1798. Se publica An essay on the principle of population as it affects the future improvement of society with remarks on the speculations of Mr. Godwin, Mr. Condorcet and other writers, del sacerdote y economista ingles Thomas R. Malthus (1766- 1834), donde se aventuran las primeras teorias sobre demografia.

1805. Aparición de la obra Essi sur la geographie des plantes, del naturalista y geógrafo alemán Alejandro de Humbolt (1769-1859), quien sienta las base de la biogeografía ecológica.

1809. Publicación de la Filosophie zoologique de Juan

Bautista Lamarck )1744-1829) naturalista frances padre del transformismo, en la cual expone sus hipótesis sobre las adaptaciones animales al medio ambiente.

1842. Se publica The structure and distribution of coral reefs, estudio eminentemente ecológico del naturalista ingles Charles Darwin (1798-1882) que juntamente con sus observaciones sobre lombrices de tierra y orquídeas, adelanta muchos conceptos que nutrirán las ciencias ecológicas.

1859. Aparición de la obra cumbre del mismo Charles Darwin, El origen de las especies en la que sientan las bases científicas la evolución y de las modernas ciencias naturales.

1867. Se publica El capital de Karl Marx (1818-1883), filósofo,

sociólogo y economista alemán, obra básica del pensamiento filosófico que sustenta el socialismo científico y en la que se encuentran referencias a la esencia de la ecología social.

1869. El biólogo alemán Ernesto Haeckel (1834-1919) introduce en la terminología científica l vocablo Oekologie (del gr. Oikos = casa) que utiliza para designar el estudio de las relaciones de un organismo con su medio ambiente.

1877. El biólogo alemán Kart A. Nobius (1825-1908) define a la biocenosis (comunidad) como a un conjunto de organismos que dispone de lo necesario para su crecimiento y continuidad, tomando como ejemplo un banco de ostras.

1878. Se publica Anti-Duhring una de las obras mas importantes

del filosofo y economista alemán Friedrich Engels (1820-1895) en ala que se analizan problemas teóricos de las ciencias naturales, desde el punto de vista del materialismo dialéctico, en los que s e sustentan los principios dinámicos y evolutivos de la naturaleza. Su Dialéctica de la naturaleza escrita entre los años 1875-1882, en la que se reafirman estos principios, quedo inconclusa y fue publicada por primera vez en 1925.

1880. El biólogo danés Víctor Hensen (1835-1924) inicia las investigaciones, sobre el plancton marino, como forma de establecer una balance en la producción de los mares. En ese mismo año, Antón Dohrn (1940-1909), funda la Stazione Zoológica de Nápoles.

1892. Se publica la obra del naturalista ingles H.W.Bates

(1825-1892). The naturalist on the river Amazons. En la que se fundamentan los principios de la biogeografía evolutiva y conceptos tales como mimetismo.

1892. Se inicia la publicación de Le Leman: Monographie limnologique que concluirá en 1904, del limnologo suizo Francois A. Forel (1841-1912) que resulta ser la primera síntesis ecológica de un cuerpo de agua dulce.

1912. Como resultado de las grandes campañas oceanográficas del buque de investigaciones ingles “Challenger”, el oceanógrafo John Murria (1841-1914) publica una de las obras clásicas de la oceanologia: The depths of the ocean.

1926. Vito Volterra (1860-1940), matemático italiano, funda

la base bioestadística necesaria para la interpretación de la dinámica de las poblaciones.

1926. Vladimir I. Vernadsky (1863-1945), fundador de la geoquímica rusa, pronuncia una serie de conferencias en las cuales utiliza el termino biosfera para designar la superficie de la tierra que ha sido colonizada por la vida.

1928. Se publica la primera edición de Pflanzensoziologie (fitosociología) del botánico y ecólogo suizo Josias Braun Blanquet, nacido en 1844. Se trata de un texto teórico de gra trascendencia en el desarrollo de la geobotánica. Su tercera edición fue publicada en 1964.

1935. Se publica la obra del ecólogo ingles Charles S. Elton (nacido en 1900), Animal ecology, obra que resulta clásica en los conocimientos ecológicos.

1935. El botánico ingles Arthur G. Tansley (1871-1955), introduce el termino ecosistema en la terminología científica para definir las relaciones dinámicas entre las comunidades y su ambiente.

1942. Aparece la obra The ocean del oceanógrafo y

expedicionario noruego Herald U. Sverdrup (1888-1957) y colaboradores, obra clásica en el estudio ecológico de los océanos Sverdrup era entonces director de la Scripps Institution of oceanography (La Jolla, Calif., Estados Unidos).

1944. El fitosociologo ruso Vladimir N. Sukachov (nacido en 1880) utiliza el termino biogeocenosis para designar a las fitocenosis junto al mundo animal que las habita y el medio físico que las rodea.

1959. Eugene P. Odum (nacido en 1919), ecólogo norteamericano publica la primera edición de Fundamentals of ecology, obra que en sucesivas ediciones desarrolla y fundamenta los principios de la ecología energética.

1974. Ramón Margalef (nacido en 1911), limnologo y

oceanologo español da a conocer su tratado de Ecología, la obra mas importante que se haya realizado en idioma castellano y que resume los principios de la ecología moderna a la cual el mismo ha contribuido con importantes aportes teóricos, Como antecedentes del mencionado tratado, se destacan del mismo autor Limnosociologia y Comunidades naturales.

1988. E. O. Wilson. Biodiversity.

1992. Conference de Río sur la Biodiversite.

1993. J. B. Golley. A history of the ecosystem Concepts in ecology, More than sum of the parts. Yale University Press.

En los últimos años han surgido nuevas investigaciones tales como:

Estudio del cambio global y de sus consecuencias, La biodiversidad y su conservación, Ecología del paisaje etc.

Ciertas ideas que parecían bien establecidas han sido refutadas como por ejemplo: nivel trofico, la teoría de la biogeografía de islas, las relaciones entre estabilidad y diversidad, etc.

Se han tendido puentes entre la ecología y la genética, la biogeografía, la ciencia de la evolución, la paleontología, el estudio del comportamiento.

La Ecología se ha constituido en una ciencia de mayor importancia cuyos logros deberían ponerse en practica en una sociedad preocupada por asegurar un desarrollo duradero que tenga en cuenta las Leyes de la ecología, asegure la conservación de las especies animales y vegetales y un funcionamiento armonioso de la biosfera.

El Perú posee un voluminoso marco legal referente al medio ambiente,

a los recursos naturales y al desarrollo, expresado en los siguientes niveles:

• La Constitución Política de 1993. Aprobada por referéndum. Es la ley fundamental del Estado.

• Los tratados, convenciones y convenios internacionales. Estos documentos jurídicos han sido firmados y ratificados por el país, y, en consecuencia, forman parte de la legislación nacional y son de cumplimiento obligatorio.

• Los códigos y leyes que regulan el resto de los recursos naturales (minería, pesquería, agua, bosques, tierras) y los impactos sobre el medio ambiente.

• Numerosos reglamentos y normas (resoluciones supremas, ministeriales, etc.) que establecen al detalle los aspectos a tenerse en cuenta en el uso de los recursos naturales y los impactos sobre el medio ambiente.

LOS TRATADOS Y CONVENIOS INTERNACIONALES

La Constitución Política del Perú (1993), Capítulo II, de los Tratados, Art. 55, establece que: Los tratados celebrados por el Estado y en vigor, forman parte del derecho nacional.

1. Tratados, convenciones, convenios y protocolos:

• Convención para la Protección de la Flora y de las Bellezas Escénicas Naturales de los Países de América (Washington, 1940). Ratificada por el Perú en 1946.

• Convención para el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Extinción (CITES). Firmada en 1973 y ratificada por el Perú en 1974.

• Convenio para la Conservación y Manejo de la Vicuña. Firmado entre Perú y Bolivia, Chile y Ecuador en 1979, y adherido por Argentina.

• Convención para la protección del patrimonio mundial cultural y natural. Establecida por la UNESCO en 1972 y ratificada por el Perú en 1981.

• Convenio sobre Diversidad Biológica. Firmado en Río de Janeiro en 1992 y ratificada en 1993, establece los compromisos mundiales y nacionales referentes a la identificación y monitoreo de la biodiversidad.;

DIVISION DE LA ECOLOGIA

ECOLOGÍA VEGETAL - ECOLOGÍA ANIMAL

De acuerdo al ambiente en que se encuentran:Ecología marina

Ecología dulceacuícola Ecología terrestre

De acuerdo al orden sistemático: Ecología de insectos

Ecología de peces Ecología de microbios

Ecología de los vertebrados Ecología de la población etc.

RAMAS DE LA ECOLOGIAEcofisiología

Ecología de poblacionesEcología de comunidades

Ecología de ecosistemas

Ecología del paisaje

Ecología de la conservación

Ecología evolutiva

Relación de la ecología con otras áreas de la biología

Fisiología

EtologíaGenética

Evolución

Ecología

Ecología del comportamiento

Ecología de la restauración

Ecofisiologia.- Estudia los fenómenos fisiológicos fuera del laboratorio, en su medio ambiente natural, el cual está sujeto a cambios y alteraciones, como resultado de fenómenos naturales o producto de la actividad humana.

Ecología del comportamiento.- Estudia la conducta animal desde el punto de vista de la evolutivo. La ecología del comportamiento estudia las implicaciones ecológicas y evolutivas de las estrategias de comportamiento de los animales en situaciones relevantes desde el punto de vista de la teoría de la evolución.

Ecología evolutiva.- La ecología evolutiva se encarga de estudiar la interface de las presiones de selección y la modificación de los ambientes donde los organismos se desarrollan. Ecología de restauración.-Se encarga de reparar ecosistemas dañados, incluyendo ríos, humedales, bosques, arboledas, áreas alpinas. Este proceso requiere la concurrencia de habilidades de la ecología (incluyendo la biología de la conservación) y los materiales vegetales (incluyendo la horticultura), así como los suelos, hidrología y políticas. Ecología del paisaje.- disciplina entre la Geografía orientada regionalmente y la Biología, que estudia los paisajes tanto naturales como antrópicos, prestando especial atención a los grupos humanos como agentes transformadores de la dinámica físico-ecológica de éstos.Ecología de conservación.-ciencia multidisciplinar que surge como respuesta a la crisis ambiental del planeta y a la necesidad de establecer estrategias rigurosas para la conservación de la biodiversidad y los procesos ecológicos. En esencia, incorpora disciplinas propias de la ecología aplicada, genética de poblaciones y ecología evolutiva para aportar soluciones que permitan la conservación de las especies y los ecosistemas.

De acuerdo a los niveles de organización que pertenecen al dominio de la Ecología:

1.Organismos2. Poblaciones y Comunidades3. Las Biocenosis y Ecosistemas. 4. Los Paisajes5. La Biosfera

Preservación La preservación es el acto de hacer cualquier ecosistema

legalmente no disponible para el desarrollo y la explotación de constructores y otros individuos. Cuando se preserva un ecosistema, la acción que se toma es simplemente protegerlo de las influencias externas

Conservación La conservación es involucrarse en sostener, mantener y

mejorar el sistema. La conservación generalmente incluye reemplazar o remover las especies de plantas y animales para crear un ecosistema saludable.

Conservar el medio ambiente es el conjunto de acciones personales o grupales para mejorar y mantener las características originales de los recursos naturales. Bajo este concepto se invita al uso limitado, cuidadoso y responsable de los recursos sin causarles daño permanente. Es utilizar los recursos y servirse de ellos de forma moderada pensando en el gran valor que tienen para la vida de las generaciones actuales y las del mañana

¿Qué es un ecosistema?

ECOSISTEMAS

Cualquier comunidad biótica más o menos delimitada que vive

en cierto ambiente.

Es el conjunto formado por un sustrato físico (biotopo) y una

parte viva (biocenosis).

Son ejemplos de ecosistema un lago, una zona litoral, una

marisma, un área de bosque , etc.

Puesto que ningún organismo puede vivir fuera de su ambiente o sin

relacionarse con otras especies, es la unidad funcional de la vida sostenible en

la tierra.

ECOSISTEMAS

¿Qué es un ecosistema?

Ecosistema y ecotono

ECOSISTEMAS

El ecotono conforma un hábitat característico que alberga especies que

no se encuentran en los ecosistemas que lo rodean.

Ecosistema 1 Ecosistema 2Ecotono (pantano)

Ecosistema terrestre

Ecosistema acuático

Ecosistema de transición

El ambiente puede ser heterogéneo en cuanto a las condiciones y recursos

•Los individuos tienen un rango de tolerancia

A

A

Distinta intensidad Distinta disponibilidad

•Los individuos pueden diferir en su tolerancia

B

A

B

C

Supervivencia

+ húmedo + seco

+ frío

+ cálido

Rango de tolerancia

Rango de tolerancia

RANGO DE TOLERANCIA

Supervivencia: Prolongación o continuación de la existencia

Crecimiento

Supervivencia

+ húmedo + seco

+ frío

+ cálido

Rango de tolerancia

Rango de tolerancia

RANGO DE TOLERANCIA

Rango de tolerancia: rango de intensidades de una condición o disponibilidad de un recurso donde los individuos de una especie pueden al menos sobrevivir

Nicho ecológico de la especie: Función de un organismo en el ecosistema. Ejem.Los sapos consumen insectos regulando la cantidad de ellos

Reproducción

Crecimiento

Supervivencia

+ húmedo + seco

+ frío

+ cálido

Rango de tolerancia

Rango de tolerancia

RANGO DE TOLERANCIA

Condiciones: factores físico químicas del ambiente que influyen el desenvolvimiento de los individuos

•Temperatura, pH, salinidad.

Reproducción

Crecimiento

Supervivencia

Desenvolvimiento de los individuos

Intensidad de la condición

Comportamiento

Desenvolvimiento de los individuos

Intensidad de la condición

SupervCrec

Rep

El óptimo se encuentra a intensidades mínimas

Sustancias Tóxicas

Efectos de las condiciones y recursos

Comportamiento

Supervivencia

Crecimiento

Reproducción

Cambios evolutivos

Corto plazo

Sobre los IndividuosLargo plazo

Sobre la Especie

¿Qué es esto?

La evolución biológica es el conjunto de transformaciones o cambios a través del tiempo que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común

Biosfera

Ecosistema

Comunidad

Población

Organismo

El ecosistema: es la unidad fundamental de la ecología

Ecosistema—Comunidad auto-sostenible de organismos y el ambiente físico con el cuál interactuan. Consiste de los factores bióticos (vivo) y abioticos

(no vivo). Depende del sol como la única fuente de energia,

la energía fluye unidireccionalmente a través del ecosistema.

Algunos nutrientes y agua son tomadas por los organismos y ellos ciclan de regreso a los componentes abióticos del ecosistema.

Características generales de los ecosistemas

Están formados por elementos bióticos y abióticos Son sistemas abiertosLa interacción entre elementos determina retroalimentaciónLas interacciones determinan redes tróficas e informacionalesSon sistemas jerárquicosCambian en el tiempoTienen propiedades emergentes

•Biomasa

•Producción

•Descomposición/ Renovación de nutrientes

•Niveles tróficos

•Movimiento/transporte

•Fuentes de energía

•Ciclo hidrológico y de los elementos

Variables y procesos que definen un ecosistema

Ecología de Ecosistemas

Ecosistema

Comunidad Ambiente Físico

Seres vivosFormada por

Energía

Materia

Requieren

Luz

Compuestos minerales

CO2

Oxígeno

Compuesto por

proveen

El ecosistema es una Unidad Funcional

Los componentes están vinculados por el Flujo de materia y energía

La ecología de ecosistemas estudia los flujos de materia y energía.