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Resumen ecologia de la unidad 1 a la 5
Ecología General (Universidad Nacional de Luján)
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Resumen ecologia de la unidad 1 a la 5
Ecología General (Universidad Nacional de Luján)
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ECOLOGÍA GENERAL (10152)
UNIDAD 1: Introducción a la ecología. La energía, los sistemas y la vida.
 
1.1. HISTORIA DE LA ECOLOGÍA.
El término ökologie fue acuñado en 1869 por el naturalista y
filósofo alemán prusiano Ernst Haeckel a partir de las palabras griegas oikos (casa,
vivienda, hogar) y logos (estudio o tratado), por ello ecología significa “el estudio del
hogar”. Humbolt, Lyell y Darwin influyen en él. 
Definición.
En un principio, Haeckel entendía por ecología a la ciencia que estudia las relaciones de
los seres vivos con su ambiente, pero más tarde amplió esta definición al estudio de las
características del medio, que también incluye el transporte de materia y energía y su
transformación por las comunidades biológicas.
La ecología es la rama de la biología que estudia las interrelaciones de los
diferentes seres vivos entre sí y con su entorno (biocenosis y biotopo respectivamente):
“la biología de los ecosistemas” (Margalef, 1998, p. 2). Estudia cómo estas
interacciones entre los organismos y su ambiente afecta a propiedades como la
distribución o la abundancia. En el ambiente se incluyen las propiedades físicas y
químicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales, como
el clima y la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat (factores
bióticos). Los ecosistemas están compuestos de partes que interactúan dinámicamente
entre ellos junto con los organismos, las comunidades que integran, y también los
componentes no vivos de su entorno.
Es una ciencia holística que utiliza e integra los conocimientos de física, química,
biología, geología, ingeniería y tecnología de los recursos, conservación y
administración de los recursos, demografía, economía, política y ética.
Objetivos.
La ecología es la rama de la Biología que estudia las interacciones de los seres vivos
con su hábitat. Esto incluye factores abióticos, esto es, condiciones ambientales tales
como: climatológicas, edáficas, etc.; pero también incluye factores bióticos, esto es,
condiciones derivadas de las relaciones que se establecen con otros seres vivos.
Mientras que otras ramas se ocupan de niveles de organización inferiores (desde
la bioquímica y la biología molecular pasando por la biología celular, la histología y
la fisiología hasta la sistemática), la ecología se ocupa del nivel superior a estas,
ocupándose de las poblaciones, las comunidades, los ecosistemas y la biosfera. Por esta
razón, y por ocuparse de las interacciones entre los individuos y su ambiente, la
ecología es una ciencia multidisciplinaria que utiliza herramientas de otras ramas de la
ciencia, especialmente geología, meteorología, geografía, sociología, física, química y
matemática.
1.2. SISTEMAS.
Definición.
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https://es.wikipedia.org/wiki/Ser_vivo
https://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambiente
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Un sistema es un conjunto ordenado de elementos que se encuentran interrelacionados y
que interactúan entre sí. El concepto se utiliza tanto para definir un conjunto de
conceptos como a objetos reales dotados de organización.
Clases.
Pueden clasificarse tomando en cuenta diversos criterios, algunos de ellos son los
siguientes:
 
– Según la relación que establecen con el medio ambiente:
Sistema cerrado: un sistema es cerrado cuando solamente intercambia energía con el
exterior. Se da cuando no existe un intercambio de masa con el medio circundante, solo
se puede dar un intercambio de energía; un reloj de cuerda, no introducimos ni sacamos
materia de él. Solo precisa un aporte de energía que emplea para medir el tiempo.
Sistema abierto: se da cuando existe un intercambio de masa y de energía con los
alrededores. Esta dependencia con lo ajeno hace que no puedan existir de forma aislada
y que deban adaptarse por medio de la organización y del aprendizaje a los cambios
externos. Es por ejemplo, un coche. Le echamos combustible y él desprende diferentes
gases y calor.
Sistema aislado: se da cuando no existe el intercambio ni de masa y energía con los
alrededores; ¿Cómo encontrarlo si no podemos interactuar con él? Sin embargo un
termo lleno de comida caliente es una aproximación, ya que el envase no permite el
intercambio de materia e intenta impedir que la energía (calor) salga de él. El universo
es un sistema aislado, ya que la variación de energía es cero. 
– Según su constitución:
Sistemas conceptuales: están constituidos por conceptos que son ajenos a la realidad y
que resultan meramente abstractos.
Sistemas físicos: los elementos que los componen, en cambio, son concretos y
palpables, es decir que se los puede captar por medio del tacto.
 
– Según su origen:
Sistemas artificiales: se caracterizan por ser producto de la creación humana, por lo
que dependen de la presencia de otros para poder existir.
Sistemas naturales: estos en cambio, no dependen de la mano de obra del hombre para
originarse.
 
– Según su movimiento:
Sistemas dinámicos: estos sistemas se caracterizan por presentar movimiento.
Sistemas estáticos: como su nombre indica, carecen de movimiento alguno.
 
– Según la complejidad de los elementos que los conforman:
Sistemas complejos: se caracterizan por estar compuestos por una serie de subsistemas,
lo que vuelve difícil la tarea de identificar los distintos elementos que los componen.
Sistemas simples: a diferencia de los anteriores, éstos no cuentan con subsistemas, lo
que permite identificar fácilmente a los elementos constitutivos de los mismos.
 
– Según su naturaleza:
Sistemas abióticos: carece de vida alguna.
Sistemas bióticos: estos, en cambio, si poseen vida.
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Niveles de organización.
1. Nivel molecular:
Es el nivel abiótico o de la materia no viva. A su vez se divide en 4 subsistemas:
a) Subnivel subatómico: Lo constituyen las partículas subatómicas; es decir, los 
protones, electrones y neutrones.
b) Subnivel atómico:Constituido por los átomos, que son las partes más pequeñas de un
elemento químico.
c) Subnivel molecular: Constituido por las moléculas; es decir, por unidades materiales 
formadas por la agrupación de dos o más átomos. Distinguimos dos tipos de moléculas: 
inorgánicas y orgánicas.
d) Subnivel macromolecular: Está constituido por los polímeros que son el resultado de 
la unión de varias moléculas (ejemplos: proteínas, ácidos nucleicos)
2. Nivel celular: 
Incluye a la célula que es la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de 
funcionar independientemente. Se distinguen dos tipos de células: 
Células Procariontes: son las que carecen de un núcleo y es por eso que sus material 
genético (ADN) se encuentra disperso por toda la célula.
Células Eucariontes; son las que poseen un núcleo y su material genético (ADN) se 
encuentra dentro de él protegiéndolo. A su vez este nivel se divide en células 
ANIMALES y células VEGETALES.
3. Nivel pluricelular u orgánico:
Incluye a todos los seres vivos constituidos por más de una célula.
4. Nivel de población:
Los seres vivos generalmente no viven aislados, sino que se relacionan entre ellos. Una 
población es un conjunto de individuos de la misma especie, que viven en una misma 
zona en un momento determinado y que se influyen mutuamente.
5. Nivel de ecosistema: 
Las diferentes poblaciones que habitan en una misma zona en el mismo momento 
forman una comunidad o biocenosis. Las condiciones y las características del medio en 
el que viven constituyen el biotopo. Al conjunto formado por la biocenosis, el biotopo y 
las relaciones que se establecen entre ambos se denomina ecosistema.
1.3. LA MATERIA Y LA ENERGÍA.
La materia es todo aquello que posee masa y ocupa un lugar. Puede encontrarse en
distintos estados: sólido, líquido, gaseoso y plasma. Se constituye en tres bloques:
átomos, iones y moléculas; y además, en tres formas químicas: los elementos, los
compuestos y las mezclas de elementos y compuestos.
La energía es la capacidad de hacer trabajo. Lo que ocurre cuando una fuerza opera
sobre un objeto a lo largo de una distancia. Es importante tener en cuenta que la energía
ni se crea ni se destruye sólo se transforma. Por lo que todos los procesos que manejan
energía, involucran un cambio en la forma en la que la energía se manifiesta. Es decir,
que se va pasando de un tipo a otro de forma de energía. El sol es la fuente de energía
básica.
Formas de energía.
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Existen muchas formas de energía, química, mecánica, magnética, nuclear, etc., pero se
pueden considerar dos tipos básicos de energía:
Energía cinética: Es la energía que tiene un cuerpo en movimiento. Cuanto más rápido
se mueven, más energía cinética poseen. La cantidad de energía cinética que tiene un
cuerpo, depende de la masa que está en movimiento y de la velocidad a la que se
desplaza esa masa. Un ejemplo de aprovechamiento de la energía cinética, es el viento
(con la energía eólica).
Energía potencial: es la energía de estado o posición, es decir, energía almacenada. 
Por ejemplo, el agua que está en una presa tiene energía potencial a causa de su
posición. El agua puede caer desde esta posición y ejercer una fuerza desde una
distancia y, por tanto, hacer trabajo, en este caso: accionar una turbina para generar
electricidad.
Leyes de la termodinámica.
Primera ley. Principio de la conservación de la energía.
También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica,
establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien este intercambia calor con
otro, la energía interna del sistema cambiará.
Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe
intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna.
La energía puede convertirse de una forma en otra, pero no puede ser creada ni
destruida.
Segunda ley. Principio de la degradación de la energía.
Este principio marca la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos
termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario.
El sentido de evolución de los procesos reales es único ya que son irreversibles. Este
hecho viene caracterizado por el aumento de una magnitud física, S,
la entropía (desorden de un sistema, pérdida de energía) del sistema termodinámico, con
el llamado principio de aumento de entropía, que es una forma de enunciar el segundo
principio de la termodinámica. También establece, en algunos casos, la imposibilidad de
convertir completamente toda la energía de un tipo a otro sin pérdidas. De esta forma, el
segundo principio impone restricciones para las transferencias de energía que
hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta solo el primer principio.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es
unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura,
hasta lograr un equilibrio térmico.
1.4. LA VIDA.
Concepto.
En el latín es donde se encuentra el origen etimológico de la palabra vida.
Concretamente proviene del vocabulario vita, que a su vez, emana del término griego
bios. Todos ellos significan precisamente vida.
El concepto de vida puede ser definido desde diversos enfoques. La noción más habitual
está vinculada a la biología, que sostiene que la vida es la capacidad de nacer, crecer,
reproducirse y morir. En este sentido la vida es aquello que distingue a hombres,
animales y plantas, por ejemplo, de los objetos.
La vida también es el estado de actividad de los seres orgánicos y la fuerza interna que
le permite obrar a aquel que la posee. Otra forma de interpretar la vida es la capacidad
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https://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Principio#Principio_como_ley_cient.C3.ADfica
de un ser físico de administrar sus recursos internos para adaptarse a los cambios que se
producen en su medio.
Características fundamentales de los seres vivos: autoconservación, autorregulación
y autoreproducción.
Autoconservación: todo ser vivo debe transformar permanentemente la energía y usarla
con economía a fin de mantenerse con vida. 
Autorregulación: facilita valores continuos en el organismo. Es el control que todo ser
vivo ejerce sobre sus funciones. El interior de un ser vivo debe permanecer siempre más
o menos constante, por eso el organismo debe regular su metabolismo*, debe detectar
cambios en el medio externo que pudieran afectar a su medio interno y responder a
ellos.
Autoreproducción: es la función de los seres vivos de generar seres semejantes a ellos.
*El metabolismo —del griego (metabole), que significa cambio, más el sufijo (-ismo),
que significa cualidad, o sea la cualidad que tienen los seres vivos de poder cambiar
químicamente la naturaleza de ciertas sustancias. Es el conjunto de reacciones
bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula y en
el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida, a
escala molecular y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse,
mantener sus estructuras y responder a estímulos, entre otras actividades.
1.5. LA CÉLULA Y EL CONSUMO DE ENERGÍA.
Las células son las unidades básicas de la estructura y función biológica. Existen dos
grandes tipos celulares: procariotas (arqueas y bacterias) y eucariotas, divididas
tradicionalmente en animales y vegetales, si bien se incluyen además hongos y protistas.Una célula puede entenderse mejor como un complejo de sistemas para transformar
energía.
La energía potencial contenida en los enlaces químicos de los hidratos de carbono y de
los lípidos puede ser convertida en ATP (adenosintrifosfato). Esta energía puede
utilizarse luego para producir energía potencial acumulada en los gradientes de
concentración que se establecen por el trasporte activo, que puede entonces convertirse
en energía cinética y utilizarse para realizar trabajo mecánico como la contracción
muscular. Todas las células vivas se basan en el ATP para capturar, transferir y
almacenar energía libre necesaria para realizar trabajo químico y mantener las células.
El ATP opera como un tipo de moneda de energía. Parte de la energía liberada por
ciertas reacciones exergónicas (liberan energía) es capturada en el ATP, que entonces
puede liberar energía libre para impulsar las reacciones endergónicas (requieren
energía). 
El ATP es importante para las células porque transfiere la energía.
La célula como unidad estructural de los seres vivos.
Es unidad estructural porque todo ser vivo posee como estructura viva más pequeña a la
célula. Existen seres vivos formados por una sola célula, la cual desempeña todas las
funciones (nutrición, excreción, respiración, reproducción, etc.), son los unicelulares,
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como por ejemplo las bacterias, algunos hongos y ciertas algas. Pertenecen a los reinos
Monera, Protista y Fungi. También están aquellos seres formados por muchas células,
los pluricelulares, en donde las diversas funciones las desempeñan distintos tipos de
células especializadas. Los organismos multicelulares pertenecen a los reinos Fungi,
Vegetal y Animal.
- Célula vegetal.
Como su nombre sugiere, la célula vegetal es aquella que compone a los miembros del
reino Plantae. Es una célula eucariota, con un núcleo diferenciado, membrana y
citoplasma al igual que la célula animal. Ambos tipos de células comparten algunas
otras características pero difieren en otras. Específicamente, la célula vegetal cuenta con
partes exclusivas ya que realiza un proceso único en el reino Plantae conocido como
fotosíntesis.
No obstante sus diferencias con la célula animal, es importante recordar que todas las
células contienen el material genético hereditario que pasa a los descendientes. Los
genes se encuentran dispuestos en unas estructuras llamadas cromosomas.
En general, todas las células contienen el material hereditario que pasa de
generación en generación. Al mismo tiempo, son el punto donde se llevan a cabo las
imprescindibles funciones bioquímicas que sintetizan moléculas esenciales.
A diferencia de la célula animal, la vegetal posee una pared celular que aporta rigidez y
protección a la membrana plasmática. Los cloroplastos y las vacuolas son también
inherentes a las células de cualquier tipo de planta que realiza la fotosíntesis. Este
proceso es el responsable de la tonalidad verde de las plantas y de la transformación de
la materia inorgánica en materia orgánica a partir de la energía del Sol. Es un elemento
importantísimo en la naturaleza ya que desprende el oxígeno vital que los seres
humanos respiran.
Partes de la célula vegetal.
Núcleo. Es el centro mismo de la célula y contiene la información genética. En todas las
células de los miembros de una misma especie se halla el mismo número de
cromosomas.
Membrana nuclear. Recibe otro nombre: envoltura nuclear. Es una delgada capa de
lípidos con orificios que consienten el acceso y la salida de material al núcleo de la
célula.
Membrana plasmática o celular. Es también una capa externa pero en este caso
envuelve toda la célula. En su composición predominan los lípidos y las proteínas y su
superficie exhibe unos diminutos orificios necesarios para los procesos de intercambio
entre la célula y el exterior.
Pared celular. Es una capa o estructura rígida compuesta principalmente por celulosa y
cuya función es proteger la membrana plasmática.
Citoplasma. Es la materia dentro de la membrana plasmática que contiene al citosol y a
los orgánulos de la célula. Está revestida por una delgada película. Para entenderlo
mejor, es todo lo que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo.
Organelos u orgánulos:
Retículo endoplasmático. Se define como un sistema de membranas que rodean el
núcleo, gracias a las cuales se realiza la síntesis de algunas sustancias.
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Aparato de Golgi. Se trata de un conjunto de sacos de forma aplanada y dispuestos de
forma apilada, que se encarga de enviar sustancias a través de la membrana plasmática.
Cloroplastos. Son los orgánulos más característicos de la célula vegetal pues en ellos
tiene lugar el proceso de fotosíntesis. Contienen una sustancia de color verde o
pigmento que recibe el nombre de clorofila y que confiere a las plantas su distintiva
coloración verde.
Ribosomas. Son los sitios donde se preside la síntesis de proteínas. Se componen de
proteínas y ARN ribosómicos.
Vacuolas. Contienen líquido. Una vacuola es un orgánulo de considerable tamaño
rodeado por una membrana. Gracias a las vacuolas los tejidos de las plantas permanecen
rígidos.
Mitocondrias. Están envueltas en dos membranas y normalmente se observan unas
crestas en la membrana interna. En las mitocondrias se realiza la respiración celular y se
produce ATP (Trifosfato de adenosina).
- Célula animal.
Todos los animales son organismos pluricelulares y su unidad básica es la célula
eucariota. Se diferencia de la célula procariota, propia de los organismos del reino
Monera, por la presencia de un núcleo diferenciado rodeado de una membrana nuclear.
Los animales están formados por millones de células con formas diversas.
Las células animales tienen un diámetro inferior al de las células vegetales y no poseen
pared celular ni cloroplastos.
Partes de la célula animal.
Núcleo. El núcleo es a la célula como el cerebro es al animal. En pocas palabras, el
núcleo de la célula es el responsable de dictar las instrucciones para el funcionamiento
correcto de muchos procesos biológicos. Es un elemento muy importante ya que alberga
el ácido desoxirribonucleico (ADN) que contiene la información genética a heredar. El
ADN unido a proteínas forma la cromatina, la cual, al condensarse al momento de la
división celular, genera unas estructuras semejantes a hilos: los famosos cromosomas.
El núcleo es un orgánulo ya que se encuentra en el citoplasma. Ocupa hasta el 10 por
ciento del espacio del interior de la célula y es el componente más grande de la célula.
Membrana celular o plasmática. Es una delgada capa que rodea el citoplasma y
separa la célula del exterior. Cuenta con unos poros o canales de proteínas que
comunican el interior con el medio externo, gracias a las cuales ocurre el ingreso de
sustancias útiles para la nutrición y la salida de aquellas que son desecho. Es una
membrana semipermeable.
Su composición se caracteriza por la presencia de una doble capa de fosfolípidos.
Citoplasma. Se trata de la materia gelatinosa donde se llevan a cabo las reacciones
químicas ya que contiene los orgánulos o partes especializadas de la célula y el citosol,
una sustancia incolora y de consistencia semilíquida en la que se encuentran numerosas
moléculas.
Organelos:
Retículo endoplasmático. Es un sistema de canales y sacos aplanados e
interconectados envueltos en una membrana. La elaboración, almacenamiento y
transporte de algunas sustancias tiene lugar en este organelo. También otorga soporte
interno.
Ribosomas.Son partículas esféricas formadas por ARN ribosómico y proteínas. Los
ribosomas pueden encontrarse en dos formas: libres en el citoplasma o asociados a las
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http://www.bioenciclopedia.com/reino-monera/
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membranas del retículo endoplasmático. Son los encargados de elaborar moléculas de
proteínas mediante la unión de aminoácidos.
Mitocondrias. Aportan energía a la célula por medio de la respiración celular y es
donde se elabora el Trifosfato de Adenosina (ATP, por sus siglas en inglés), una
molécula que constituye la principal fuente de energía.
Aparato de Golgi. Es el organelo que recibe las proteínas y los lípidos del retículo
endoplasmático y en donde se realiza la recopilación de todas las sustancias que la
célula expulsa a los lisosomas o a través de la membrana plasmática.
Lisosomas. Facilitan la asimilación de las sustancias al hacerlas más pequeñas. Se
encargan de eliminar los residuos mediante la digestión de las sustancias no deseadas
por el citoplasma. A la vez, protegen la célula de cuerpos extraños.
Peroxisomas. Son organelos que albergan una gran cantidad de enzimas necesarias para
diversas reacciones metabólicas.
Centriolo. Estructura cilíndrica que interviene en dos procesos: división y locomoción
(movimiento) celular. Junto con otro centriolo, conforma el centrosoma, una estructura
localizada cerca del núcleo.
El centrosoma sólo se encuentra en la célula animal.
1.6. FOTOSÍNTESIS Y RESPIRACIÓN: CONCEPTOS BÁSICOS.
La fotosíntesis es el proceso que se lleva a cabo en las moléculas de clorofila, por el
cual las plantas utilizan la energía lumínica proveniente del sol y la transforman en
energía química para fabricar moléculas complejas.
En los ostíolos ingresa el aire, están ubicados en las hojas. Se abren o se cierran
dependiendo de las condiciones ambientales.
Las moléculas de clorofila se encuentran en orgánulos celulares llamados cloroplastos,
que a su vez se encuentran en el citoplasma. La molécula de clorofila tiene dos centros
activos donde va a impactar la energía lumínica en forma de fotones para transformarla
en energía química.
6CO2+6H2O+ENERGÍA SOLAR ➡ C6H12O6+6O2+ENTROPÍA
Cuando los fotones impactan en un electrón, este se excita y pasa de su órbita a otra de
mayor valor energético, pero al hacerlo desequilibra la molécula, por lo que vuelve a su
órbita y desprende energía, que es la que se utiliza para la síntesis química (glucosa), el
ATP es lo que va a permitir esta síntesis.
Los organismos fotosintetizadores toman del ambiente dióxido de carbono y agua y a
partir de la energía que aporta la luz los fotosintetizadores construyen moléculas
orgánicas. Dentro de éstas, los azúcares, en particular la glucosa, representan el primer
paso para luego, a partir de allí, sintetizar todo el resto de las moléculas que participan
de los procesos vitales.
Aunque muchas veces se identifica a la fotosíntesis como un proceso cuya finalidad es
la producción de oxígeno atmosférico, este no es más que un subproducto de todo el
proceso.
Aquellos organismos que no fotosintetizan obtienen la materia orgánica a partir de las
moléculas fabricadas durante la fotosíntesis. La energía necesaria para mantener la
organización que caracteriza a los sistemas vivos, proviene de la energía almacenada en
la materia orgánica durante el proceso de la fotosíntesis.
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La respiración es el proceso inverso de la fotosíntesis, se realiza en las Mitocondrias, la
cual es una organela que se encuentra en las células animales y vegetales, organismos
unicelulares y algunas bacterias.
Consiste en un intercambio gaseoso entre el sistema vivo y su medio.
C6H12O6+ 6O2 ➡ 6CO2+6H2O+ENTROPÍA+ATP
Organismos autótrofos.
Son los seres que necesitan luz para fabricar su propio alimento, son los vegetales o
plantas, ya que absorben la energía solar para transformarla en energía química. Estos
organismos tienen la capacidad de sintetizar todas las sustancias esenciales para su
metabolismo a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no
necesitan de otros seres vivos.
Organismos heterótrofos.
Un organismo heterótrofo es aquel que obtiene sus elementos alimenticios y
estructurales de otros organismos. Algunos de estos elementos son: carbono y nitrógeno
de la materia orgánica (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). En el organismo
heterótrofo las sustancias nutritivas son materias orgánicas ricas en energía —
carbohidrato, lípido, proteína—, pues los seres heterótrofos son incapaces de
transformar materia inorgánica en orgánica. Estos organismos por tanto, dependen de la
materia orgánica viva o muerta sintetizada por los organismos autótrofos, o de otros
seres heterótrofos.
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UNIDAD 2: La biósfera y su evolución.
2.1. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DE LA BIÓSFERA.
La biósfera es el espacio donde se desarrolla la vida. Es el conjunto de seres vivos que
coexisten y se relacionan entre sí y con el medio que los rodea, en un tiempo dado. El
concepto fue definido por el científico ruso Vladimir Vernadsky en el año 1926.
Tiene un espesor de unos 20 KM, 10 hacia abajo en las fosas marinas y 10 hacia arriba
en las montañas.
Dentro de la biósfera se distinguen tres regiones o geósferas: 
Litósfera: es la capa más superior de la tierra, formada por los antiguos continentes.
Hidrósfera: es el medio líquido que conforma ¾ partes del planeta.
Atmósfera: es la capa gaseosa homogénea que envuelve al planeta.
Algunas de las características sobresalientes de la biósfera son:
-Se desarrolla en una región donde debe haber agua líquida en cantidades substanciales.
-Recibe gran cantidad de energía de una fuente externa: el sol.
La aparición de la biósfera y su posterior evolución, y con ella la modificación del
entorno, se ha producido, según se calcula, a lo largo de los últimos tres mil ochocientos
millones de años.
Cronología de los principales acontecimientos.
18 mil millones de años Big Bang.
6-10 mil millones de años Formación del Universo.
5 mil millones de años Formación del Sistema Solar.
4,5 mil millones de años Formación del planeta.
3,5 mil millones de años Se generan los Estromatolitos.
2-2,5 mil millones de años Primeras algas y bacterias.
Mil millones de años Medusas, erizos, estrellas de mar, corales.
400 millones de años 1ras plantas terrestres, era de los peces.
300 millones de años Los anfibios abandonan el agua.
100 millones de años Reptiles gigantes.
30 millones de años Abundan los mamíferos.
3 millones de años Australopithecus.
Un millón de años Homo Erectus.
140 /160 mil años Homo Sapiens Sapiens
100 mil años Hombres de Neanderthal.
10 mil años Agricultura.
2 mil años Nacimiento de Cristo.
2.3. EVOLUCIÓN PREBIOLÓGICA.
La evolución es el proceso de cambio a lo largo del tiempo.
Los biólogos coinciden, en general, que la vida se originó de materia inanimada por
evolución química.
Entre 1924 y 1929 los científicos Haldane y Oparín formularon una teoría que
explicaba como moléculas orgánicas sencillas como azucares, nucleótidos y
aminoácidos pudieron formarse de manera espontánea a partir de materia prima más
simple. En esta “tierra primitiva” tenemos las siguientes características:
-Energía proveniente del sol.
-Ausencia de capa de Ozono protectora que bloqueara la radiación.
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-Fuertestormentas eléctricas, bombardeo de meteoritos e intensa radiación.
-Sustancias químicas inorgánicas, entre ellas el dióxido de carbono (CO2), vapor de
agua (H20), monóxido de carbono (CO), hidrógeno (H), nitrógeno (N), amoníaco
(NH3), sulfuro de hidrógeno (H2S) y metano (CH4).
Todo esto sumado al tiempo necesario para que las moléculas se acumularan y
reaccionaran.
Miller en 1953 diseñó un aparato para probar esta teoría, en el cual recreó las
condiciones propuestas por Oparín y Haldane, y consiguió la síntesis de un gran número
de compuestos orgánicos, entre ellos, varios aminoácidos.
Debido a la fragilidad de los compuestos orgánicos frente a dosis altas de energía, cabe
imaginarse algún tipo de mecanismo físico primitivo para protegerlos y concentrarlos.
Tal vez esto haya sucedido por adsorción en arcillas.
2.4. EVOLUCIÓN BIOLÓGICA.
Muchas evidencias demuestran como organismos vivientes han ido cambiando con el
paso del tiempo, pero no ha sido fácil demostrar cómo lo hacen.
La evolución biológica es el cambio de caracteres fenotípicos y genéticos de
poblaciones biológicas a través de generaciones. Dicho proceso ha originado la
diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado
común. Los procesos evolutivos han producido la biodiversidad en cada nivel de la
organización biológica, incluyendo los de especie, población, organismos individuales y
a nivel molecular. Toda la vida en la Tierra procede de un último antepasado común
universal que existió hace, entre 3800 a 3500 millones de años.
Dos naturalistas, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace, propusieron en forma
independiente en 1858 que la selección natural era el mecanismo básico responsable del
origen de nuevas variantes genotípicas y en última instancia, de nuevas especies.
Actualmente la teoría de la evolución combina las propuestas de Darwin y Wallace con
las leyes de Mendel y otros avances posteriores en la genética; a esta teoría se la
denomina “teoría sintética”, nació entre 1930 y 1950 por la confluencia de tres
disciplinas científicas: la genética, la paleontología y la sistemática. Las tres adoptaron
el modo de pensamiento poblacional, es decir, considerar a los seres vivos no como
individuos, sino como miembros de poblaciones. Según esta teoría la evolución se
define como un cambio en la frecuencia de los alelos de una población a lo largo de las
generaciones. Esta teoría difería de las otras ya que proponía que este cambio puede ser
causado por diferentes mecanismos, tales como la selección natural o la mutación, es
decir, variaciones heredables entre los organismos.
 - Las especies se transformaban según las necesidades que el ambiente le fuese
creando y que “las especies debían adaptarse para poder sobrevivir si el ambiente
cambiaba” a través de un “impulso inconsciente”.
- A principios del siglo XIX el Zoólogo francés Lamarck (1744 - 1829) postuló la
“Herencia de los caracteres adquiridos” donde los órganos se desarrollaban en mayor
o menor grado según el uso que se les dé y que esos cambios se podían transmitir a la
generación siguiente.
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- Charles Darwin en 1859 publicó que las formas que se encontraban en la naturaleza
descienden unas de otras con una serie de modificaciones que solo se producen en el
trascurso de grandes períodos de tiempo.
Según Malacalza, los principales avances de la evolución biológica han sido:
*La aparición de la vida sobre la tierra probablemente en un ambiente acuoso hace unos
3800 millones de años.
*La aparición de los organismos fotosintéticos hace 3700 millones de años.
*La aparición de los eucariontes hace 1500 millones de años.
*La aparición de los animales (esponjas, celenterados y artrópodos) hace 600 millones
de años.
*La conquista de la tierra por los vegetales primitivos hace 450 millones de años.
*El pasaje de los animales de la vida acuática a la vida en la tierra hace 350 millones de
años.
*La aparición de los ancestros humanos hace 4 millones de años.
Herencia y variación.
Lamarck y Darwin fueron los primeros en establecer que las variaciones constituyan la
materia prima del proceso evolutivo, aunque interpretaron de forma distinta las causas
de la evolución, ambos aceptaron lo que respecta a la herencia.
Lamarck sostenía que las características adquiridas por un individuo, pasan a su
descendencia, mientras que Darwin creía que el medio ambiente ejercía una presión de
selección, lo que favorecía a individuos con ciertas variaciones y perjudicaba a otros
con variaciones diferentes, por lo que estos tenían menos posibilidad de dejar
descendencia.
El reconocimiento de las mutaciones como fuente de variabilidad hereditaria se dio a
fines del siglo XIX, con el redescubrimiento de las leyes de la herencia enunciadas por
Mendel en 1965.
Cuando se conocieron los mecanismos de la herencia se comprendió que las únicas
variaciones hereditarias eran aquellas que estaban codificadas en el material genético de
las células germinales.
Fuentes de variabilidad: genética y ambiental.
Si bien la mutación constituye la fuente última de variabilidad hereditaria, la gran
mayoría de variaciones es causada por combinaciones particulares de alelos ya
existentes en una población. Los alelos son los genes que determinan distintas
alternativas de un mismo carácter.
Mutaciones: las mutaciones son los cambios que ocurren en el material genético.
Pueden afectar a un par de bases del ADN, a un gen específico o a una estructura
cromosómica.
Recombinación génica: La aparición de nuevos genotipos en la descendencia, como
resultado de una nueva combinación o recombinación de los genes paternos, es una
consecuencia directa del proceso de reproducción sexual.
La mutación, así como la recombinación génica o cross-over (entrecruzamiento),
aumentan la variabilidad genética de las especies, lo que contribuye a la adaptación de
las especies al medio ambiente y, en definitiva, a la evolución de las mismas. Si no
existieran las mutaciones no existiría la gran cantidad de especies vivas que habitan el
planeta.
Selección natural.
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En una población los individuos pueden ser portadores de uno u otro alelo, y por
consiguiente presentar una u otra constitución genética. Ciertas constituciones
genotípicas (o mejor aún su expresión: el fenotipo) confieren a los individuos una mejor
adaptación; vivirán más tiempo y dejarán más descendencia, de manera que en la
siguiente generación los alelos responsables de tales constituciones mejor adaptadas
serán más frecuentes. Si el proceso se repite, los alelos tenderán a hacerse mayoritarios
en la población, hasta hacerse exclusivos. Si la sustitución de alelos afecta a un gran
número de genes la población acabará teniendo una constitución genética muy diferente
a la inicial: habrá nacido una nueva especie.
La selección natural favoreció los ensamblajes macromoleculares con estructura
parecida a la de las células y con el tiempo sus descendientes llegaron a ser las primeras
células verdaderas.
El origen de las especies.
Título original en inglés: On the Origin of Species. Es un libro de Charles
Darwin publicado el 24 de noviembre de 1859, considerado uno de los trabajos
precursores de la literatura científica y el fundamento de la teoría de la biología
evolutiva.
El título completo de la primera edición fue On the Origin of Species by Means of
Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (El
origen de lasespecies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas
favorecidas en la lucha por la vida). En su sexta edición de 1872, el título corto fue
modificado a The Origin of Species (El origen de las especies). El libro de Darwin
introdujo la teoría científica de que las poblaciones evolucionan durante el transcurso de
las generaciones mediante un proceso conocido como selección natural. Presentó
pruebas de que la diversidad de la vida surgió de la descendencia común a través de un
patrón ramificado de evolución. Darwin incluyó las pruebas que reunió en su
expedición en el viaje del Beagle en la década de 1830 y sus descubrimientos
posteriores mediante la investigación, la correspondencia y la experimentación.
La teoría de Darwin de la evolución se basa en hechos clave e inferencias extraídas de
los mismos, que el biólogo Ernst Mayr (1904-2005) resumió como sigue: 
-Cada especie es suficientemente fértil para que si sobreviven todos los descendientes
para reproducir la población crecerá (hecho).
-Aunque hay fluctuaciones periódicas, las poblaciones siguen siendo aproximadamente
del mismo tamaño (hecho).
-Los recursos, como los alimentos, son limitados y son relativamente estables en el
tiempo (hecho).
-Sobreviene una lucha por la supervivencia (hecho).
-Los individuos de una población varían considerablemente de unos a otros (hecho).
-Gran parte de esta variación es hereditaria (hecho).
-Los individuos menos adaptados al medio ambiente tienen menos probabilidades de
sobrevivir y menos probabilidades de reproducirse; los individuos más aptos tienen más
probabilidades de sobrevivir y más posibilidades de reproducirse y de dejar sus rasgos
hereditarios a las generaciones futuras, lo que produce el proceso de selección
natural (inferencia).
-Este proceso lento da como resultado cambios en las poblaciones para adaptarse a sus
entornos, y en última instancia, estas variaciones se acumulan con el tiempo para formar
nuevas especies (inferencia).
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Concepto de especie.
En latín, especie (tipo). En su concepción más simple significa tipos distintos de
organismos. En general, podemos decir que una especie está delimitada por la
discontinuidad en sus características morfológicas; aislamiento reproductivo que impide
o hace fracasar su cruzamiento con individuos de otras especies.
En 1940, Ernst Mayr, dijo que las especies son grupos de poblaciones naturales que se
cruzan real o potencialmente entre sí y han quedado reproductivamente aislados de otros
grupos.
Pruebas directas e indirectas de la evolución biológica.
Pruebas directas: 
Paleontología: es la ciencia que estudia la vida del pasado a partir de los fósiles
actuales. Los padres del evolucionismo (Cuvier, Lamarck, Darwin) vieron en los fósiles
la más clara evidencia de los cambios experimentados por los seres vivos a lo largo del
tiempo. 
Pruebas indirectas: 
Anatomía comparada: por ejemplo, al comparar los esqueletos del hombre y de los
monos se pueden observar estructuras muy similares y dispuestas de acuerdo a un
modelo muy similar; esta homología entre estructuras se interpreta pensando que ha
existido un origen común.
Embriología: el estudio comparado del desarrollo de los embriones ha mostrado la
presencia de modelos básicos que reafirman la idea de un origen común para especies
animales hoy diferentes entre sí.
Citología: a nivel celular existen semejanzas muy grandes y mecanismos similares de
funcionamiento, hecho que se hace más evidente a nivel molecular.
Pruebas biogeográficas: Las encontramos repartidas por todo el planeta, y consisten en
la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan
lugares relacionados entre sí por su proximidad, situación o características, por ejemplo,
un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones
concretas.
“El estudio comparado del desarrollo de los embriones”, también ha mostrado la
presencia de modelos básicos que reafirman la idea de un origen común de animales que
hoy son distintos entre sí. 
2.5. DIVERSIDAD Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS.
El término diversidad, hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la
Tierra y los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de años
de evolución según procesos naturales y también de la influencia creciente de las
actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de
ecosistemas y las diferencias genéticas dentro de cada especie que permiten la
combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones con el resto del
entorno fundamentan el sustento de la vida sobre el mundo.
El naturalista sueco Carlos Linneo (1707-1778) tenía la ambición de nombrar a todos
los animales y plantas conocidos hasta la época; agruparlos según las características
físicas compartidas y normalizar su denominación.
Pone en práctica el sistema binomial, también llamado “Nombre corto” que incluye
solo género y especie.
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Género: grupo de especies íntimamente emparentadas entre sí, se escribe primero, pero
se puede nombrar solo para hacer alusión a todo el grupo de especies. Por “familia”,
entendemos a géneros similares.
Especie: epíteto específico (adjetivo o modificador), se escribe luego del género, carece
de significado si se lo nombra solo, porque muchas especies de distintos géneros pueden
tener el mismo epíteto específico. 
UNIDAD 3: El ecosistema.
3.1. EL ECOSISTEMA: DEFINICIÓN.
Un ecosistema es un sistema biológico constituido por una comunidad de seres vivos
(biocenosis) y el medio natural en el que viven (biotopo). 
En 1935 Tansley acuño el término ecosistema para incluir a los organismos y a todos los
factores abióticos de un hábitat.
Un ecosistema es una red siempre cambiante de interacciones biológicas, físicas y
químicas que sustentan una comunidad y le permiten responder a cambios 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.
-Los factores físicos que tienen el efecto mayor sobre los ecosistemas son:
Luz solar y sombra. Temperatura media y oscilación de la temperatura. Precipitación
media y su distribución a través del año. Viento. Latitud. Altitud. Naturaleza del suelo.
Incendio (para ecosistemas terrestres). Corrientes de agua (para ecosistemas acuáticos).
Cantidad de material sólido en suspenso (en ecosistemas acuáticos).
-Los factores químicos que tienen el efecto mayor sobre los ecosistemas son:
Nivel de aire y agua en el suelo. Nivel de nutrientes vegetales en la humedad del suelo
en los ecosistemas terrestres, y en el agua, en los ecosistemas acuáticos. Nivel de
sustancias tóxicas naturales o artificiales disueltas en la humedad del suelo en los
ecosistemas acuáticos. Salinidad y agua para los ecosistemas acuáticos. Nivel de
oxígeno disuelto en los ecosistemas acuáticos.
Comunidad y biotopo.
Charles Elton describió las comunidades biológicas en términos de relaciones
alimentarias. Los seres vivos que viven en un ecosistema determinado forman la
comunidad biológica del mismo, estas comunidades están formadas por:
Las plantas: son seres vivos capaces de fabricar su propio alimento. Purifican el aire y
sirven de cobijo y alimento a otros seres vivos.
Los animales: se alimentan de plantas y otros seres vivos.
Los microorganismos: son los seres vivos que se alimentan de los restos de otros seres
vivos. No son ni animales ni plantas.
A la comunidad biológicatambién se la conoce como biocenosis. Es la agrupación de
especies que viven en un cierto biotopo, ya que este les proporciona las condiciones
necesarias para su desarrollo.
Los seres humanos también formamos parte de la comunidad biológica de los
ecosistemas.
Límites de los ecosistemas.
Demasiado o muy poco de cualquier factor abiótico, puede limitar o impedir el
crecimiento de una población de una determinada especie en un ecosistema, aún si todos
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los otros factores están en o cerca del intervalo o margen de tolerancia de la especie. Un
solo factor hallado que limite el crecimiento de una especie en un ecosistema se llama
factor limitante. Ejemplos de factores limitantes en los biomas y ecosistemas terrestres
son la temperatura, el agua, la luz y los nutrientes del suelo.
3.2. NIVELES TRÓFICOS; CADENAS Y REDES TRÓFICAS.
Los ecólogos asignan a todo organismo en un ecosistema a un nivel trófico o de
alimentación, dependiendo de si es productor o un consumidor y de lo que come o
descompone.
Primer nivel trófico:
Productores o autótrofos: son organismos que contienen clorofila y pueden elaborar los
compuestos orgánicos que necesitan como nutrientes a partir de compuestos inorgánicos
simples obtenidos de su ambiente.
La mayoría de los productores obtienen los nutrientes orgánicos que necesitan mediante
la fotosíntesis.
Segundo nivel trófico:
Consumidores primarios o herbívoros: se alimentan directamente de los vegetales o de
otros productores.
PSNh = PSBh - Rh
Tercer nivel trófico:
Consumidores secundarios (carnívoros): se alimentan solo de los consumidores
primarios. La mayoría de los consumidores secundarios son animales, pero algunos son
plantas, como la llamada Venus atrapadora de moscas, que captura y digiere insectos.
PSNc = PSBc - Rc
Detritívoros y descomponedores:
Detritívoros (escarabajos, gusanos, etc.) y descomponedores (hongos y bacterias),
degradan la materia compleja (cadáveres, excremento, restos de materia orgánica) en
compuestos más simples mediante el proceso de respiración. Estos compuestos simples
son tomados por los productores para ser nuevamente utilizados en el proceso de la
fotosíntesis.
No ocurre desperdicio alguno en el funcionamiento de los ecosistemas naturales. Todos
los organismos, muertos o vivos, son fuentes potenciales de alimento para otros
organismos. 
Una cadena trófica es el conjunto de relaciones alimentarias de los seres que
conforman un ecosistema determinado, es el proceso de energía alimenticia a través de
una serie de organismos, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento
del siguiente. También conocida como cadena alimentaria, es la corriente de energía y
nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con
su nutrición.
Es difícil encontrar en los ecosistemas cadenas alimentarias simples. La mayoría de los
consumidores se alimentan de dos o más tipos de organismos y, a su vez, son alimento
de varios tipos de organismos. Algunos organismos alimentan a varios niveles tróficos.
Esto significa que los organismos, en la mayoría de los ecosistemas están involucrados
en una red compleja de muchas relaciones alimentarias unidas entre sí y que se llama
red alimentaria.
La materia se recicla, la energía fluye.
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Ciclo de la materia.
Ciclos biogeoquímicos: en estos ciclos, los nutrientes se mueven desde el ambiente, a
través de los organismos, y de regreso al medio. Todos son dirigidos directa o
indirectamente por la energía del Sol y por la gravedad.
Hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados. 
En los ciclos gaseosos los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera (agua) y
los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados
rápidamente. Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, el oxígeno y el
nitrógeno.
En los ciclos sedimentarios, los nutrientes circulan principalmente entre la corteza
terrestre (suelo, rocas y sedimentos sobre la tierra y sobre el fondo marino), la
hidrósfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos, generalmente son
reciclados más lentamente que los de los ciclos atmosféricos, porque los elementos son
retenidos en las rocas sedimentarias durante largo tiempo, con frecuencia de miles a
millones de años, y no tienen una fase gaseosa. El fósforo y el azufre son dos de los 36
elementos reciclados de esta manera.
En el ciclo hidrológico, el agua circula entre el océano, el aire, la tierra y los organismos
vivos. Este ciclo también distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta. 
Fotosíntesis y respiración.
La mayoría de los productores obtienen los nutrientes orgánicos que necesitan mediante
la fotosíntesis. En este complicado proceso, los productores absorben la energía del Sol
y la usan para combinar el dióxido de carbono con el agua, para formar carbohidratos
(como la glucosa) y otros compuestos orgánicos nutrimentales. El gas oxígeno es
eliminado como un subproducto de la fotosíntesis. Aunque cientos de cambios químicos
tienen lugar en secuencia durante la fotosíntesis, el cambio químico neto total puede
resumirse como:
Dióxido de carbono + agua + energía solar → glucosa + oxígeno
6CO2 + 6H2O + ENERGÍA SOLAR → C6H12O6 + 6O2
Este proceso se lleva a cabo en las moléculas de clorofila, que se encuentran en
orgánulos celulares llamados cloroplastos, que a su vez, se encuentran en el citoplasma.
La molécula de clorofila tiene dos centros activos donde va a impactar la energía
lumínica en forma de fotones para transformarla en energía química.
En esencia este complejo proceso convierte la energía radiante del Sol en la energía
química almacenada en los enlaces químicos que mantienen unidos a la glucosa y a
otros compuestos orgánicos nutrientes. 
La respiración es el proceso inverso de la fotosíntesis, se realiza en las Mitocondrias, la
cual es una organela que se encuentra en las células animales y vegetales, organismos
unicelulares y algunas bacterias.
 Consiste en un intercambio gaseoso entre el sistema vivo y su medio.
La energía química almacenada en la glucosa y otros compuestos orgánicos nutrientes
es utilizada por los productores y consumidores para realizar sus procesos vitales. Esta
energía es liberada por el proceso de respiración aeróbica, en la que los organismos
aeróbicos utilizan el oxígeno producido en sus células o transferido a estas desde su
ambiente para descomponer o degradar la glucosa y los compuestos orgánicos
nutrientes que sintetizan (productores) o comen (consumidores), en dióxido de carbono
y agua. 
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La respiración aeróbica es un proceso de oxidación (o combustión) lento en el que se
utiliza oxígeno para liberar la energía almacenada en los enlaces químicos de los
carbohidratos y otros compuestos orgánicos nutrientes. Aunque difieren los pasos
detallados del proceso complejo de la fotosíntesis y la respiración aeróbica, el cambio
químico neto en la respiración aeróbica es el opuesto del de la fotosíntesis.
Flujo de energía.
En un ecosistema la circulación de la energía comienza con la fotosíntesis. 
La biomasa es la materia orgánica producida por los vegetales y otros productores
fotosintéticos. Grandes cantidades de energía química de alta calidad son almacenadas
en los enlaces químicos queunen los compuestos orgánicos en la biomasa. Este
potencial de energía puede ser liberado, cuando dicha materia orgánica es degradada por
la respiración aeróbica de las células de los organismos. En una cadena o red
alimentaria, la biomasa es transferida de un nivel trófico a otro.
Una cadena o una red alimentaria empiezan transfiriendo a los consumidores primarios
algo de la biomasa creada por los productores. Antes de ser transferida, parte de esta
biomasa es degradada y utilizada por los productores, con alguna energía liberada como
calor al ambiente. Esto significa que la cantidad de energía de alta calidad disponible
para los consumidores primarios, es menor que la disponible de los productores.
También, parte de la biomasa disponible para los organismos en el siguiente nivel
trófico no es comida, digerida o absorbida.
Una pérdida adicional de energía de alta calidad de la biomasa ocurre en cada nivel
trófico sucesivo. Esta reducción en la energía de alta calidad disponible para los
organismos en cada nivel trófico sucesivo de una cadena o red alimentaria, es
principalmente el resultado del inevitable impuesto de la calidad de la energía aplicado
por la segunda ley de la energía.
3.3. ASPECTOS ESTRUCTURALES Y FUNCIONALES DE UN ECOSISTEMA.
Dos grupos de rasgos característicos permiten describir de manera muy general los
ecosistemas que se observan en la naturaleza, los rasgos estructurales y los rasgos
funcionales.
Los primeros tratan de la disposición espacial de los componentes del sistema en un
momento dado. Los segundos tratan de procesos, es decir, de fenómenos dependientes
del tiempo. Una función es la secuencia temporal y ordenada de las estructuras que
forman los componentes de un ecosistema.
Forman estructuras del ecosistema sus límites, los individuos de cada especie, la
cantidad de estas y sus biomasas, las reservas de biomasa y la energía, la red de
comunicaciones internas que permite el intercambio de energía, materia e información
entre las partes.
Los aspectos funcionales de un ecosistema están relacionados con el flujo de la energía,
que se expresa en cantidad sobre unidad de tiempo. Por ejemplo, la fotosíntesis y la
respiración son funciones, es decir, procesos ordenados que posibilitan la obtención,
transformación, almacenamiento y uso de la energía.
Características estructurales:
Biomasa: es la cantidad de materia viva por unidad de espacio que hay en un lugar
determinado (B= masa. espacio). Se puede expresar en tonelada/hectárea, kg/m2, etc.
Diversidad específica: está dada por la cantidad de especies (riqueza específica) y por
el número de individuos en cada especie en relación a la totalidad de los individuos
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(abundancia relativa). Cuantas más parejas sean las abundancias relativas, más diverso
es el sistema. La diversidad máxima teórica sería aquella en la que cada uno de los
individuos perteneciera a una especie diferente. Por el contrario sería mínima cuando
todos los individuos pertenecieran a la misma especie.
Concepto de biomasa y producción: algunas técnicas para su estimación.
La biomasa es la cantidad de materia viva por unidad de espacio que hay en un lugar
determinado. Para estimarla, lo más elemental es tomar muestras representativas del
sistema y pesarlas. El peso puede estimarse en peso fresco, peso seco o cenizas. La
biomasa de algunos organismos particulares puede estimarse a partir de medidas de
longitud y diámetro, usando tablas de conversión a peso.
La producción es una medida del flujo de energía por unidad de espacio y por unidad
de tiempo. En otras palabras es la energía transformada por unidad de tiempo.
Producción primaria bruta (PPB): es toda la biomasa sintetizada por la unidad de
tiempo por los organismos autótrofos.
PPB = Rad Solar – Pérdidas de energía
PB = PN + R
Producción primaria neta (PPN): es lo que queda disponible para el siguiente nivel
trófico después de que los autótrofos respiran para mantenerse.
PN = PB – R
Tasa de renovación: si dividimos la producción neta por la biomasa media de un
periodo considerado, tendremos una idea de qué cantidad de biomasa se renueva por
unidad de tiempo (PN/B).
Tiempo de renovación: nos dice cuánto tarda la biomasa en renovarse totalmente. El
tiempo de renovación puede ser de unos pocos días e incluso horas, hasta decenas de
años en un bosque (B/PN).
Estado del ecosistema: nos da una idea de que cantidad de la energía que entra se usa
en mantener la estructura viva (PB/R). Si es >1 tendremos un ecosistema que está
creciendo, produce más biomasa de la que consume y con el excedente puede
incrementar sus estructuras y funciones. Cuando el sistema se acerca a su máxima
biomasa, el cociente P/R suele hacerse igual a 1, es decir que toda la energía que entra
se usa en el mantenimiento del sistema. Esta tendencia general de los ecosistemas, de
variar el valor P/R >1 a un valor P/R =1 se ve acompañada por una disminución del
cociente P/B.
Nicho ecológico.
El nicho ecológico de una especie es la función que cumple dentro del ecosistema. Una
definición más exacta es decir que el nicho es la posición que ocupa la especie en la red
trófica del ecosistema. Incluye todas las condiciones físicas, químicas y biológicas que
una especie necesita para vivir y reproducirse en un ecosistema. Hutchinson describe al
nicho ecológico como un “hiperespacio de (n) dimensiones”. Cada una de las
dimensiones sería una variable ambiental ante la cual el organismo tiene preferencia o
un cierto espectro de respuestas. Cada especie tiene un “nicho ideal” que es el espectro
completo de todas las variables que podría aprovechar y un “nicho real” que es el
espectro que efectivamente aprovecha.
Diversidad, conectividad, eficiencia, madurez y estabilidad de los ecosistemas.
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Una comunidad con mayor diversidad específica tiene más estabilidad porque las
interacciones amortiguan los cambios ambientales que puedan aparecer. La cantidad de
esas interacciones o conexiones nos dan una idea de la conectividad del sistema.
Muchas especies entre las que no hay conexiones o hay muy pocas, como en un jardín,
no aseguran la estabilidad del sistema.
Un sistema con muy pocas conexiones corre el riesgo de la fragmentación, por otra
parte, un sistema con excesivas conexiones, pierde flexibilidad, por lo tanto, tampoco es
viable.
La eficiencia es un aspecto funcional cuantificable que nos ayuda a describir, comparar
e interpretar distintos ecosistemas. Eficiencia es el cociente entre dos variables: la
variable dependiente o de salida y la variable independiente o de entrada, o una de estas
en caso de ser varias. Por ejemplo en los animales, crecimiento/alimento ingerido.
Eficiencia de los consumidores = (PN del nivel/PN del nivel anterior) . 100.
En condiciones normales, la eficiencia del primer nivel trófico es muy baja: las plantas
no aprovechan más del 1% de la luz utilizable que incide sobre ellas.
Eficiencia de los productores = (PN/PB) . 100.
La eficiencia fotosintética es el porcentaje de energía en la radiación incidente que es
convertido en producción primaria neta durante la estación de crecimiento.
Eficiencia fotosintética = (PN/Rad Solar) . 100.
En general, de la energía disponible para un nivel determinado, solo el 10% pasa al
siguiente.
Las etapas serales son las etapas inmaduras del ecosistema. Las etapas clímax son las de
mayor madurez o complejidad.
Pirámides ecológicas.
Las pirámides ecológicas son una representación gráfica de la estructura trófica de un
ecosistema por lo que relaciona entresí los distintos niveles alimenticios de los
organismos. Cada nivel trófico se representa por un rectángulo siendo su longitud
proporcional al valor de la característica medida. En la base de la pirámide se sitúan los
productores, sobre los productores se sitúan los consumidores primarios, por encima los
consumidores secundarios y sobre estos, los consumidores terciarios.
Pirámide de energía o de producción: cada rectángulo representa la energía
acumulada en ese nivel trófico (lo que ha crecido la biomasa) durante un periodo de
tiempo y que está disponible para ser utilizada por el siguiente nivel. En estas pirámides,
el rectángulo que representa a los productores es siempre mayor y van haciéndose
menores en los sucesivos niveles de consumidores.
Pirámide de biomasa: en estas pirámides los rectángulos se construyen con los datos
de la cantidad de biomasa de cada nivel trófico. En este tipo, la biomasa de un nivel
puede ser superior a la de un nivel inferior (pirámide invertida). Esto ocurre por
ejemplo, en los ecosistemas acuáticos, donde los productores tienen poca biomasa, pero
crecen y se reproducen a gran velocidad.
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Pirámides de números: en estas pirámides los rectángulos representan el número de
individuos que contiene cada nivel trófico. También en este caso, las pirámides pueden
ser invertidas.
3.4. RELACIONES TRÓFICAS COLATERALES MÁS IMPORTANTES.
Tipo de relación Especie A Especie B
Competencia
interespecifica
Efecto negativo Efecto negativo
Depredación Efecto positivo Efecto negativo
Parasitismo Efecto positivo Efecto negativo
Mutualismo Efecto positivo Efecto positivo
Comensalismo Efecto positivo Indiferente
Amensalismo Indiferente Efecto negativo
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UNIDAD 4: Dinámica del ecosistema.
4.1. LA COMUNIDAD COMO RESULTADO DE UN PROCESO HISTÓRICO.
En los ecosistemas el equilibrio es dinámico. Los componentes, aunque perduren en
cantidad y calidad, están en continuo movimiento. En general, los organismos
integrantes de las comunidades se adaptan continuamente a un ambiente físico que
tampoco permanece inalterable. Aun en aquellos biotopos relativamente constantes o
que solo cambian por efecto de las comunidades que los habitan, las comunidades están
sometidas a incesantes procesos de reorganización.
Hasta ahora en las comunidades no hemos tenido mayormente en cuenta el transcurso
de grandes periodos de tiempo, sin embargo, es precisamente el tiempo lo que permite
la aparición y selección de las estructuras y funciones en las comunidades de vida. La
composición de la comunidad refleja el carácter histórico de todo ecosistema.
Sucesión ecológica.
Es el proceso por el cual suceden cambios graduales en la composición de las especies
constituidas en un ecosistema. Se reconocen dos clases básicas de sucesión,
dependiendo de las condiciones prevalecientes cuando inicia el proceso: sucesión
primaria y secundaria. Estas descripciones de sucesión suelen enfocarse en las
modificaciones que experimentan la vegetación pero estos cambios, a su vez, afectan la
comida y el abrigo de diversas clases de animales y descomponedores.
Sucesiones primarias y microsucesiones.
Sucesión primaria: Ej. Lava recién enfriada de una erupción volcánica.
Se inicia en un biotopo virgen, sin suelo ni sedimento, que no ha sido ocupado
previamente por otras comunidades. 
Comienza con un lento proceso de formación de suelo y de establecimiento de la
comunidad vegetal, gracias a la llegada de las especies pioneras o colonizadoras
(estrategas de la r) como los musgos y los líquenes cuyas semillas y esporas son
esparcidas por el viento o transportadas por los animales.
Transcurridos cientos o miles de años, el suelo puede ser lo bastante fértil y profundo
para almacenar humedad y nutrientes necesarios para sostener el crecimiento de
especies vegetales de sucesión intermedia, como hierbas, pastos y arbustos rojos.
Cuando a su vez estas especies de árboles crecen y producen sombra son sustituidos por
las especies vegetales de última sucesión. A esta etapa terminal se la denomina clímax y
es la etapa de mayor madurez de la comunidad.
Sucesión secundaria: Ej. Luego de arar un pastizal o de un incendio en campos
agrícolas.
Micro sucesiones que ocurren en lugares donde ya existió una comunidad y en la que se
produjo alguna perturbación, pero en los cuales resta algo de suelo o sedimento.
La nueva vegetación germina, por lo general en pocas semanas, a partir de las semillas
que ya están en el suelo y de las importadas por el viento, las aves y otros animales.
Pero la sucesión no sigue un cambio previsible, según la idea tradicional, la sucesión
avanza siguiendo una secuencia ordenada, o un camino esperado, hasta que cierta clase
estable de comunidad clímax ocupa una zona.
Cuando una comunidad alcanza el máximo equilibrio con el ambiente físico y químico
no experimenta cambios notables. Así y toda la etapa clímax no es un tiempo en el que
ya nada cambia. Debido a que se trata de seres vivos (sistemas abiertos) siempre habrá
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cambios. La sucesión refleja la lucha interminable de diferentes especies por obtener
suficiente luz, nutrientes, alimento y espacio.
4.2. DISTINTAS INTERPRETACIONES DE LOS CAMBIOS EN LOS
ECOSISTEMAS.
Muchos ecólogos reconocen que esta última etapa de sucesión, lejos de representar el
equilibrio, refleja un estado continuo de disturbio y cambio.
Frangi (1993) señala que a veces la sucesión lleva a la comunidad a estados donde la
acumulación de biomasa la hace más sensible a la acción de factores ambientales, como
el fuego o el viento, cuya acción retrotrae al ecosistema a etapas serales a partir de las
que se reinicia cíclicamente la sucesión ecológica, se trataría en estos casos de
sucesiones secundarias.
Margalef ha señalado que a lo largo de la sucesión se produce una acumulación de
información que permite disminuir el impacto de las variaciones ambientales; ha dicho
que el conservatismo, la pereza, son una meta de la naturaleza.
Para este mismo autor las coincidencias o regularidades más notables en la sucesión
ecológica son:
-Aumento de la biomasa total, principalmente de las porciones menos activas (como
madera, corteza, espinas en los vegetales, pelo, grasa).
-Disminución de la relación producción primaria/biomasa total, es decir, retardo en la
tasa de renovación del conjunto del ecosistema.
-Reducción del tiempo de permanencia de los elementos químicos fuera de los
organismos.
-Estructura más complicada de las comunidades (mayor diversidad) y mayor
segregación entre las especies próximas.
-Desarrollo de toda clase de mecanismos de homeostasis.
Odum (1972) ha tabulado las características de los ecosistemas maduros e inmaduros de
la siguiente forma:
Ecosistema Maduro Inmaduro
P/R >1 o <1 1
Tasa de renovación P/B Alta Baja
Tiempo de renovación B/P Corto Largo
Cadenas tróficas Lineales En red
Diversidad de especies Baja Alta
Selección de los
organismos
R K
Nicho ecológico Amplio Estrecho
Ciclos biológicos Breves, simples Largas, complejas
Interrelaciones Pocas Muchas
Estabilidad Mala Buena
Conectividad Menor Mayor
Eficiencia Menor Mayor
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UNIDAD 5: Las poblaciones.
5.1. CONCEPTO DE POBLACIÓN.
Sistema biológico formado por individuos de la misma especie queocupan un territorio 
determinado en un momento dado (Odum, 1972). Ejemplo: población de vicuñas en la 
provincia de Jujuy en el año 2010.
Características estructurales y funcionales: tamaño, densidad, estructura por edades, 
natalidad, mortalidad, potencial biótico, resistencia ambiental, etc.
Características estructurales:
1) Tamaño: número de individuos que conforman a la población.
2) Densidad: número de individuos/unidad de espacio.
3) Distribución espacial: cómo los individuos de una población pueden distribuirse en 
su hábitat.
 -Al azar: el recurso es homogéneo. Puede pasar de agrupada a al azar.
 -Agrupada: el recurso no es homogéneo. Para protegerse frente a una situación 
particular: predación, condiciones climáticas.
 -Regular: los organismos son distribuidos por el ser humano: agricultura, forestación.
4) Estructura por edades: el parámetro que más se usa para hablar de la estructura de 
la población es la edad. La proporción entre diferentes clases de edad puede visualizarse
como una pirámide donde la longitud de cada escalón representa el número o porcentaje
de individuos de la clase de edad que ese escalón representa, por convención, y cierta 
lógica, las edades menores se representan en los escalones inferiores.
La estructura de una pirámide solo nos informa acerca de las características que tiene la 
población en el instante en que fue observada.
Características funcionales:
1) Tasa de mortalidad: número anual de decesos por cada 1000 individuos de la 
población en un área geográfica determinada.
2) Tasa de natalidad: número anual de nacimientos por cada 1000 individuos en la 
población en un área geográfica determinada.
3) Tasa de crecimiento: diferencia entre tasa de natalidad y tasa de mortalidad, en una 
población cerrada (sin emigraciones y sin inmigraciones).
4) Potencial biótico: la tasa de crecimiento máxima de una población, que resultaría si 
todas las hembras procrearan tan a menudo como fuera posible y si todos los individuos 
sobrevivieran hasta después de terminada su etapa reproductora.
La resistencia ambiental es el conjunto de interacciones que inhiben de forma 
colectiva el crecimiento de una población y es la fuerza opuesta al potencial biótico.
La capacidad de carga es el número máximo de individuos de una población que 
puede sostener un determinado medio.
5.2. CRECIMIENTO Y REGULACIÓN DE LAS POBLACIONES: MODELOS 
DE CRECIMIENTO SIGMOIDEO Y EXPONENCIAL.
Podemos diferenciar dos curvas de crecimiento:
SIGMOIDEA:
Muchos procesos naturales y curvas de aprendizaje de sistemas complejos muestran una
progresión temporal desde unos niveles bajos al inicio, hasta acercarse a un clímax 
transcurrido un cierto tiempo, en donde la velocidad de crecimiento será igual a 0. 
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Llamamos a ese tamaño máximo capacidad de carga (K). La transición se produce en 
una región caracterizada por una fuerte aceleración intermedia. La función sigmoidea 
permite describir esta evolución. Su gráfica tiene una simple forma de “S”. Se 
caracteriza por varias etapas en su curva.
1) Crecimiento lento.
2) Aceleración de crecimiento.
3) Punto de inflexión.
4) Desaceleración del crecimiento.
-Fórmula de velocidad de crecimiento:
Donde es la capacidad de carga.
-Curva de supervivencia: dada una cierta cantidad de individuos, la mayoría llega a las
etapas seniles.
EXPONENCIAL:
Se caracterizan por tener un crecimiento acelerado en un corto periodo de tiempo. No 
tienen capacidad de carga.
-Fórmula de velocidad de crecimiento:
-Curva de supervivencia: dada una cierta cantidad de individuos, mueren una gran 
cantidad y llegan unos pocos a las etapas seniles.
∆N: incremento en el número de individuos.
∆t: incremento del tiempo.
R: capacidad de reproducción.
N: número de individuos reproductores.
K: población máxima.
Regulación del tamaño poblacional:
-Factores denso-dependientes:
Aquellos aspectos del ambiente que dependen de la densidad de la población y que 
tienen efectos sobre la natalidad y mortalidad de la misma.
Ejemplo: competencia intraespecifica, enemigos (parásitos, depredadores), 
enfermedades parasitarias, agotamiento del espacio o de la comida.
-Factores denso-independientes:
Aquellos aspectos del ambiente que generan una variación en la mortalidad y natalidad 
de la población, independientemente del tamaño o la densidad de la misma.
Ejemplos: competencia interespecifica, influencias climáticas (temperatura, luz, 
precipitación, humedad relativa y sus consecuencias como: sequía, inundaciones, etc.)
Estrategias de la “r” y de la “k”.
Pianka (1982) habló de “estrategia de la r” para caracterizar a aquellas especies que 
sobreviven mejor en hábitat fluctuantes y que asignan una gran parte de la energía que 
reciben a la reproducción y de “estrategia de la k” para referirse a las especies que viven
en ambientes más estables y que asignan la mayor parte de su energía al crecimiento 
individual y la defensa.
Estrategas “K” Estrategas “r”
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Asociadas a la curva de crecimiento
sigmoidea
Asociadas a la curva de crecimiento
exponencial
Reproducción tardía Reproducción temprana
Ciclo de vida largo Ciclo de vida corto
Tiene pocas camadas, gestión larga y
pocas crías
Tiene muchas camadas, gestación corta y
muchas crías
Cuidado parental intenso Poco o ningún cuidado parental
Especies grandes Especies chicas
Utilizan la mayor parte de la energía para
mantener una buena calidad de vida
Utilizan la mayor parte de su energía para
reproducirse
Mortalidad poco variable, dependiente de
la densidad
Mortalidad variable, frecuentemente
catastrófica, independiente de la densidad
Dirigida a la eficiencia Dirigida a la productividad
Mecanismos de retroalimentación.
-Positiva: 
La reproducción es un ejemplo claro de retroalimentación positiva; la descendencia 
produce descendencia que, a su vez, produce más descendencia. La retroalimentación 
positiva sin oposición, no puede mantenerse por mucho tiempo en un mundo de 
recursos limitados. Las poblaciones reales restringen la realización de la 
retroalimentación positiva, por medio de una retroalimentación negativa de la 
resistencia ambiental.
-Negativa:
Es un mecanismo de autocontrol natural de las poblaciones por la cual limitan su 
crecimiento. Sirven para mantener el número de organismos entre máximos y mínimos 
asegurando su funcionamiento constante. Las relaciones entre un depredador y su presa 
pueden producir oscilaciones en el número de individuos de cada población a lo largo 
del tiempo.
5.3. INTERACCIÓN ENTRE LAS POBLACIONES: TIPOS.
Los seres vivos que forman la biocenosis, interactúan entre sí pudiendo dañarse, 
beneficiarse o no tener efectos. Se presentan dos tipos de interacciones:
- Competencia intraespecifica e interespecifica.
Competencia intraespecifica:
Se genera entre individuos de una misma especie, que viven en un mismo territorio en 
un momento dado y que compiten por territorio, alimento apareamiento o sitio de 
nidada.
Competencia interespecifica:
Se genera entre individuos de especies diferentes que comparten un recurso común en 
una misma área y que no es suficiente para mantener a ambas poblaciones. Entre estas 
encontramos:
-Relaciones positivas:
Comensalismo: un organismo tiene beneficio de otro de otra especie sin causarle daño. 
Balanos que se adhieren al cuerpo de una ballena para obtener transporte gratuito.
Mutualismo: dos individuos de diferente especie reciben beneficio uno del otro sin 
obligaciones. Los peces cirujanos y el tiburón.
Simbiosis: dos individuos de diferente especie reciben beneficio uno del otro en una 
relación obligada. Un alga y un hongo.
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-Relaciones neutrales.
-Relaciones negativas: