Son aquellas que representan un cambio en el funcionamiento del organismo. Por ejemplo, la respuesta fisiológica a los cambios fotoperiódicos en los procesos reproductores como la floración y el apareamiento.
• Adaptaciones fisiológicas en los animales.
En los animales, las principales adaptaciones están determinadas por la temperatura cuyas variaciones, cuando exceden los límites de tolerancia, provocan su muerte. Por eso, de acuerdo a su capacidad para regular la temperatura del cuerpo, los animales se clasifican en POIQUILOTERMOS y en HOMEOTERMOS.
Animales Poiquilotermos:
Son animales llamados equivocadamente de “sangre fría, en ellos la temperatura de su cuerpo varía según los cambios que se presentan en el medio. Por ejemplo las ranas, animales característicos de este grupo, permanecen casi completamente inactivos durante las épocas de frío. La disminución de la actividad reduce su metabolismo permitiéndoles sobrevivir en el lodo durante todo el invierno.
A este grupo pertenecen los invertebrados, los peces, los anfibios y los reptiles.
Animales Homeotermos:
Estos animales, también llamados equivocadamente de “sangre caliente”, poseen mecanismos fisiológicos para regular su temperatura, independientemente de las condiciones climáticas, dentro de un intervalo de tolerancia según la especie. Este aspecto representa una gran ventaja, ya que garantiza la agilidad en todo momento, sin importar la temperatura ambiental.
Este tipo de adaptación se presenta en las aves y los mamíferos.
La temperatura también influye sobre el tamaño absoluto de los animales, y sobre las proporciones relativas de algunas de sus partes. El hecho, de carácter general, de que entre las aves y los mamíferos de la misma especie alcanzan mayor tamaño los que viven en regiones más frías y que, entre especies próximas, las mayores sean las que habiten en climas húmedos, se conoce como el principio de Bergman. Los animales poiquilotermos, representados por los reptiles y los anfibios, presentan la relación inversa, siendo menores las formas que viven en climas más fríos.
En los mamíferos, las extremidades como la cola, las orejas y las patas son más pequeñas en climas fríos. Esta observación se conoce como la regla de Allen.
Un buen ejemplo lo constituyen los zorros de diferentes ecosistemas: el Fennec del Sahara, tiene orejas inmensas; el zorro de Europa tiene orejas más cortas; el zorro del ártico tiene orejas más corto (figura 40).
Figura 40. Zorros de distintos ecosistemas. (Tomada de Hesse, A. y Schmidt, Ecological Animal Geography)
Adaptaciones de los animales a diferentes biomas:
¿Qué adaptaciones se han dado en los animales de acuerdo al medio en que viven?
Mediante la diversificación en varias especies adaptadas a diferentes condiciones ambientales, es como la vida se ha extendido con éxito a la gran cantidad de hábitats que se presentan en la Tierra. Así, en el cuadro 1 se presentan algunas de las adaptaciones importantes de varios animales según el medio en que habitan.
Bioma
Adaptaciones
Ejemplos
Tundra
Hibernación; piel con gruesa capa de grasa y cubierta de pelo; almacenan alimento para el invierno.
Pájaro carpintero, liebres, zorras, caribúes.
Bosque
Hibernación prolongada, migración, piel gruesa, hábitos de almacenamiento.
Diversos mamíferos, aves, lobos y zorras.
Selva
Cola prensil para la vida principalmente arbórea, repliegues en los costados, alas cortas y anchas en las aves.
Monos, perezosos, ranas arborícelas y ardillas, aves.
Desierto
Cavar madrigueras, los riñones están adaptados para concentrar la orina sin pérdida de agua, hábitos nocturnos, epidermis gruesa.
Aves de rapiña, roedores, serpientes.
Cuadro 1. Resumen de las adaptaciones de los animales a diferentes hábitats.
El Potencial Biótico de una población resulta de la manifestación del incremento poblacional como consecuencia de los nacimientos que se producirían si todas los organismos o todas las hembras según el caso se reprodujeran y todos los que nazcan sobrevivan y lleguen a la etapa reproductiva sin que existan los fallecimientos o bien los desplazamientos así como tampoco carencias en el medio o presiones del medio que pudieran alterar la natalidad que la población presente, de esta forma puede decirse que el Potencial Biótico es la capacidad reproductora de la población en condiciones óptimas, o sea cuando los elementos del medio no opongan resistencia a la reproducción de las individuos, o bien cuando el medio provee agua alimentos, clima adecuado, ausencia de poblaciones enemigas con las cuales compita o a quienes sirva de alimento o poblaciones que parasiten o enfermen a la población,
Los conjuntos de poblaciones diferentes o comunidades poseen una serie de características, específicas del conjunto, las cuales la definen como una comunidad. Estas características se estudian en Ecología desde diferentes puntos de vista y es importante mencionar a los que se toman como base de este fascículo las que pueden ser limitados y discutibles pero te permitirán un análisis sencillo del tema.
En primer lugar se analizará a las comunidades por; Acomodo y Dimensiones revisando para ello; la cobertura, la abundancia, frecuencia, su diversidad y la estratificación, además algunos autores incluyen la distribución y la describen de la misma forma que para las poblaciones, por lo tanto puedes consultar el fascículo número dos ya que ahí se detalla. Después como otro parámetro, la Comunidad se estudiará también por su organización.
A) Acomodo y Dimensiones
La comunidad entonces ocupa espacios con dimensiones específicas en las que ésta se acomoda de diferentes formas y los aspectos que la caracterizan son; la cobertura, la abundancia, la frecuencia, la diversidad y la estratificación.
La Cobertura: Es el área que ocupa la comunidad de la cual se hace referencia, en donde cada población de las que la integran ocupará una subárea comprendida dentro del mismo espacio. Para determinar la cobertura es necesario considerar una unidad de medida que puede ser desde milímetros, centímetros cúbicos, metros, metros cuadrados, kilómetros, hectáreas lo que dependerá de la comunidad a estudiar y de las características del estudio que se realice.
Abundancia: Se refiere al número de organismos que se encuentran en el área de estudio y que conforman a la comunidad. Observa la figura 1.
Frecuencia: Indica el porcentaje de individuos de cada especie a población en relación con el total de organismos que componen a la comunidad. Observa la figura 2.
Diversidad: Es el número de especies diferentes que cohabitan en la comunidad. Observa la figura 3.
Estos aspectos pudieran confundirse, sin embargo, las diferencias entre ellos se observa en el siguiente ejemplo:
Se analizan simbólicamente una comunidad de tipo desértico, las dimensiones de esa comunidad serían las siguientes:
Cobertura: 5 m
Abundancia: 55 organismos
Diversidad: 10 diferentes especies.
1. Cactus
6. Arañas
2. Biznagas grandes
7. Escarabajos
3. Biznagas pequeñas
8. Hormigas
4. Nopales
9. Ratas
5. Coronas de Cristo
10.Serpientes
Frecuencia: Observa el cuadro.
TIPO VEGETAL
POBLACIÓN
FRECUENCIA %
TIPO ANIMAL
POBLACIÓN
FRECUENCIA %
Cactus Biznagas Grandes Biznagas Pequeñas Nopales Coronas de Cristo
2 1 4 3 3
3.6 1.8 7.2 5.4 5.4
Arañas Escarabajos Hormigas Ratas Serpiente
5 4 30 1 2
9 7.2 54.5 1.8 3.6
Cuadro 2.
En relación con la abundancia, la frecuencia y la diversidad, es importante considerar que los tres aspectos están relacionados con el grado de estabilidad y de riqueza que presenta la comunidad.
Estratificación. Este punto se refiere a él acomodo de las especies en el espacio que ocupan, puede decirse que las poblaciones que integran a una comunidad van a presentar una estructura que puede ser estudiada de forma vertical, horizontal o bien en forma temporal. En todas ellas la estructura presenta capas a las que llamamos estratos.
Estratificación vertical este aspecto considera de manera general el acomodo de las especies de arriba hacia abajo y ocasionalmente de abajo hacia arriba. Desde luego que el acomodo, está determinado por factores abióticos como la luz y el agua principalmente y después la temperatura, el tipo de suelo, en los ambientes terrestres y en los acuáticos son varios los aspectos físicos que determinan la estratificación, claro que, principalmente son la cantidad de luz, la temperatura, la profundidad, la densidad y el tipo de movimiento que presente el agua. En ambos casos terrestres y acuáticos, estos factores abióticos determinan el tipo de vegetación de lugar en ambientes terrestres o de fitoplacton en ambientes acuáticos, para analizar después como una consecuencia el tipo de animales que ahí se encuentren, pues si recuerdas los vegetales son los que realizan la fotosíntesis para producir su alimento crecer y después servir de alimento a la vez para los animales.
Elabora la siguiente actividad considerando lo que ya revisaste: Anota en las siguientes líneas los factores abióticos que determinen la estratificación en ambientes terrestres o en acuáticos.
Terrestres:
Acuáticos:En el caso de la estratificación vertical de comunidades terrestres como la de un bosque se consideran según el autor Sutton dos estratos principales, el estrato superior y el estrato regenerativo inferior y en ambos se consideran divisiones subestratos.
Para el estrato superior se incluyen los siguientes subestratos.
El sobrepiso o dosel está formado por los árboles más altos los que capturan algo más del 50% de la energía solar disponible.
El subpiso que son los organismos jóvenes de las especies que forman el dosel, o bien otras especies que no llegan a esa altura y que requieren de sombra.
El estrato arbustivo que sólo recibe el 10% de la luz solar que filtran las dos capas anteriores.
El estrato terrestre formado por helechos, musgos y hierbas que requieren muy poca luz para sobrevivir tal vez el 1.5
En el estrato regenerativo inferior se incluyen tres subestratos que varían en sus características dependiendo del clima, la pendiente, el viento entre otros factores, estos tres subestratos son según Sutton, el suelo, el subsuelo y el material madre. Este espacio generalmente es húmero, puede contener gran cantidad de humus sobre todo en un bosque, que es el ejemplo que se ha abordado para explicar el estrato superior, pero presentará diferencias importantes, por ejemplo, en el caso de Desiertos.
En este estrato regenerativo inferior las raíces de los vegetales penetran tanto como existan espacios aireados y éstos se forman por la acción de animales como ácaros, cienpiés, topos, hormigas, por ejemplo. Además en este espacio se realiza la mayoría de las transformaciones que descomponen materia viva pues hay gran cantidad de organismos saprófitos como hongos y bacterias, desde luego en lugares como el bosque al que hemos hecho referencia, o en una selva.
En las comunidades acuáticas los factores que determinan los estratos son como ya se ha mencionado la profundidad, la cantidad de luz que penetre, la densidad, la temperatura, la salinidad, la cantidad de materia orgánica, el movimiento de las aguas de forma que estos de combinan ocasionando que las capas o estratos de seres vivos varíen considerablemente.
Desarrolla los siguientes ejercicios:
1. Observa la figura anterior (la fig. No. 4)
2 Elabora un cuadro en el que menciones las diferentes capas que observas y asigna los nombres correspondientes a cada una de ellas. 18
3. Explica por qué se presenta la competencia por la luz en la figura anterior y como se relaciona con la estratificación.
Estratificación Horizontal. Este aspecto se refiere los diferentes tipos de organismos que componen a la comunidad observados en capas concéntricas, iniciando en el límite exterior y en dirección al centro de la comunidad. Desde luego que dependiendo de las características del ambiente físico los organismos se distribuirán en el área, y los cambios que en él se presenten determinarán modificación en los integrantes de la comunidad. Los cambios pueden ser en el tipo de suelo o aspectos edáficos, cambios en el tipo de clima que varían, dependiendo, (como ya se ha revisado en geografía y en el fascículo No. 1) de la altitud y la latitud, lo que dará cambios en la temperatura, y en la radiación solar que se recibe primero y después en los demás factores abióticos. Todos estos elementos en conjunto determinan los diferentes tipos de comunidades que ocupan grandes extensiones de terreno, por ejemplo, hemos mencionado ya comunidades de bosque, de pastizal o bien en comunidades acuáticas también habrá variantes al analizarlas en capas concéntricas y de afuera hacia el centro de la zona estudiada.
Este aspecto se observa con mayor claridad en donde el ambiente físico cambia drásticamente como ocurre en el lugar donde inicia un estanque o el mar.
Es importante mencionar que los cambios de forma horizontal en las comunidades no ocurren de manera drástica, sino de manera paulatina, ocasionando la formación de zonas de transición entre dos comunidades típicas. Estas zonas de transición se denominarán Ecotonos y como se mencionó se constituyen con organismos de las dos comunidades que lo forman, las que se van encontrando con características abióticas menos favorables, lo que ocasiona el cambio en las formas de vida. Las zonas ecotonales pueden ser reducidas en el caso de que los factores abióticos modifiquen de forma muy drástica, como pueden ser una zona de playa por ejemplo. También las zonas ecatonales pueden ser muy amplias si las comunidades se van mezclando poco a poco, sin embargo el tamaño de la zona ecotonal se determina casi a criterio del investigador o del autor de referencia pues un pastizal puede ser considerado como una zona de ecotono entre un bosque y un desierto o también la desembocadura de un río en el mar puede ser un ecotono.
Elabora la siguiente actividad considerando lo que ya revisaste:
La estratificación horizontal es entonces una característica que define a las comunidades: En la siguiente figura No. 6. se representa la estratificación horizontal, obsérvala y contesta lo que se indica:
1. ¿Cuántos tipos de plantas observas en el corte horizontal de este bosque?
Estratificación temporal: Es la organización de una comunidad influida por el tiempo, por ejemplo, el día y la noche, o bien, las estaciones del año. Esta influencia se hace evidente en ecosistemas como el desierto donde las condiciones del medio son tan extremosas que el acomodo u organización de los organismos se afecta directamente, por eso es que las poblaciones de animales que conforman comunidades se han adaptado de tal manera que la mayoría realiza sus actividades de noche, dando lugar a fenómenos de tipo periódico o con periodicidad. La periodicidad son cambios cíclicos rítmicos que presenta la comunidad.
Desde luego que se ha hecho referencia al desierto en específico pero en general la periodicidad se presenta en los organismos de cualquier ecosistema pues en cualquier lugar influye tanto la luz, como la temperatura, y la humedad fundamentalmente en los seres vivos que ahí habiten.
Así, este fenómeno también se observa en ambientes acuáticos donde el acomodo de especies está influido por el tiempo como se observa en la siguiente figura, donde se representa el movimiento de las comunidades de los microorganismos de tipo vegetal o fitoplacton y microorganismos de tipo animal o zooplancton en un lapso de tiempo correspondiente un día, incluyendo la noche.
B) Comunidades por su Organización
Las comunidades poseen características específicas basadas en la forma de vida de los organismos que constituyen, quienes al desarrollar sus actividades para sobrevivir, realizan funciones que en conjunto determinan una organización funcional, especial y diferente para cada comunidad. En este punto se incluyen la sociabilidad y la dominancia.
Sociabilidad: Esta es una característica que indica la manera como se relaciona las especies que forman las comunidades. Estas relaciones se han revisado ya en el primer capítulo de este fascículo en donde se estudió la competencia, la depredación, fenómenos de simbiosis, parasitismo, entre otros. Consulta el primer capítulo de este fascículo.
Dominancia: En las comunidades existe una especie que ejerce una influencia reguladora sobre el resto de las poblaciones. Dependiendo de la función que desempeña cada población habrá alguna que sea particularmente visible por su gran tamaño, por lo cual tiene gran influencia sobre las demás. Sin embargo, en ocasiones es una especie menos evidente la que ejerce esa influencia preponderante sobre los demás organismos; la especie que regula se le conoce como dominante ecológico.
Así, el dominante ecológico es la especie que por su tamaño determina la cantidad de luz necesaria para ser utilizada como energía por otras especies, mantiene el equilibrio y caracteriza a la comunidad. El nombre de la comunidad obedece en muchas ocasiones al dominante, por ejemplo, si éste son las coníferas o los pastos, hablaremos de bosque de coníferas o de un pastizal, respectivamente.
Observa las comunidades de un jardín y del lote baldío y toma nota de los siguientes:
La abundancia de organismos que puedes apreciar
El porcentaje (aproximado) de cada tipo de población
El número de especies que alcanzas a observar
La población que pueda representar el dominante ecológico
El ecosistema natural es una estructura dinámica que se ha desarrollado y evoluciona a través del tiempo, por medio de un proceso llamado Sucesión Ecológica. La sucesión es un proceso durante el cual las comunidades del ecosistema van a cambiar provocando también modificaciones sobre el ambiente físico. Así los diferentes tipos de comunidades se sustituyen una tras otra a través del tiempo considerando una sucesión de comunidades que van de la sencillez a la complejidad pasando por diferentes etapas. Así según Odun “La sucesión conjunta de comunidades que se substituyen una a otra en una área determinada se designa como seres; en tanto que las comunidades relativamente transitorias se designan como etapas serales”.
El cambio de comunidades en el ecosistema afecta la forma en que el flujo de materia y energía se presenta pues los organismos intervienen en él y al variar éstos, durante la sucesión, también el flujo varía, y con ello la estabilidad de la zona, por ejemplo si en la comunidad hay pocos vegetales, la energía solar no podrá fijarse y el flujo será limitado habrá pocas transformaciones de energía y materia y la energía que llega a la zona se disipa, la productividad y la biomasa del lugar también serán limitadas de forma que como consecuencia las cadenas de alimentos serán pocas y sencillas, las tramas también serán sencillas, en cambio, en el caso de etapas de la sucesión, en las que, la comunidad esté integrada por gran cantidad de vegetales, entonces, se fijará gran cantidad de energía solar, habrá una elevada productividad y biomasa generándose toda una serie de transformaciones de energía y materia, que ocasionan la formación de cadenas alimenticias diversas, las que en este caso serán complejas y las tramas también complejas. Desde luego que un ecosistema con una comunidad simple, poco diversificada, o sea con pocos organismos, será menos estable con menores posibilidades de equilibrarse de manera automática que una comunidad que cuente con más organismos o sea una comunidad muy diversificada, en la que habrá mayor número de transformaciones con lo que se dará más estabilidad y mayores posibilidades de equilibrio.
Estas características determinan la madurez de la comunidad y del ecosistema esta madurez está determinada a la vez por una comunidad madura que será muy que será muy diversificada con elevada productividad neta pues con tanta biomasa, éstas células vivas generan números elevados en cuanto a respiración se refiere y recordemos que esta productividad neta es el resultado de la resta o las diferencia entre la productividad bruta y la respiración. Las comunidades maduras son características de la etapa de la sucesión llamada clímax la que se va a caracterizar por la gran estabilidad y equilibrio que genera el flujo de energía y materia quedará lugar a numerosas transformaciones por las cadenas y tramas que serán muy complejas tal como se ha descrito.
En comparación un ecosistema inmaduro está formado por una comunidad pero diversificada con baja productividad bruta y por lo tanto poca biomasa las que son características de las primeras etapas de la sucesión.
De esta forma las comunidades durante la sucesión son poco diversificadas simples e inmaduras en las primeras etapas pero serán muy diversificadas, estables y maduras en las últimas etapas de la sucesión.
Así la sucesión da lugar a diferentes tipos de comunidades, según la etapa en la que se encuentre el ecosistema y al menos podemos referirnos claramente a dos, las que inician la sucesión o comunidades pioneras y las del fina la de sucesión o comunidades clímax como la de la figura No. 19 a) y 19 b) respectivamente.
Las comunidades pioneras que son características de las etapas inmaduras se caracterizan por presentar pocas especies con cadenas y tramas de alimentación muy simples en las que los organismos son especies colonizadoras como microorganismos que llegan con especies de insectos voladores o aves que llevan también polen de musgos y líquenes que formarán los primeros productores de la zona que serán pequeños y anuales y crecen cerca del piso además producen gran cantidad de semillas. Un aspecto importante, también, es que hay pocos degradadores y que los organismos colonizadores presentan una elevada capacidad para dejar descendencia, lo cual va modificando las características físicas del lugar ya que realizarán actividades metabólicas y mueren enriqueciendo el suelo de tal manera que lo “preparan” para la llegada de plantas más complejas que requieren de un suelo rico que materia orgánica para crecer y reproducirse.
En estas comunidades la relación entre materia y energía es mínima, dado que es limitada la diversidad de seres vivos y la formación de biomasa. La productividad neta es elevada. La materia orgánica no es aprovechada por los organismos colonizadores, o bien, está invertida en estructuras de baja actividad biológica y de difícil degradación, y la energía únicamente se invierte en la respiración. La biocenosis queda constituida por gran número de especies y con predominio de aquellas que desarrollan gran tamaño y larga vida. Asimismo, se hace más eficiente el sistema, debido al incremento en el número de nichos ecológicos.
En cuanto a las relaciones de materia-energía en el ecosistema, se observa que la biomasa es abundante y la productividad neta tiende a cero, ya que toda la energía que se fija se transforma en biomasa, de tal manera que es mínima la energía que se disipa. Cuando el ecosistema es maduro, la mayor parte de la materia orgánica es aprovechada por los organismos y sólo un pequeño porcentaje permanece como materia orgánica muerta. Por su parte, la energía se aprovecha fundamentalmente en la formación de biomasa de organismos en crecimiento, y la que se disipa por la respiración es mínima.
Es importante considerar que a través del tiempo el ecosistema se enfrenta a condiciones ambientales cambiantes lo que ocasiona que en determinados momentos de presentan alteraciones drásticas o leves que actúan sobre las comunidades del lugar, deteniendo el proceso de sucesión, sin embargo el proceso se restaura y continua y dependiendo de las condiciones en que se restaure la sucesión puede ser de dos tipos: Sucesión Primaria y Sucesión Secundaria.
En el caso de la sucesión primaria, esta se va a presentar cuando el proceso inicie sobre un área en la que ha habido una erupción volcánica, sobre lava fría, o donde se ha retirado un glaciar, o bien donde ha habido una alteración a gran escala. En estos casos la vida llega al lugar en forma de comunidades pioneras las que formarán una 1a. etapa de la sucesión para continuar después con la sucesión hasta llegar a la etapa de clímax si el ambiente físico lo permite y el hombre no interviene alterando el proceso.
La sucesión secundaria se caracteriza por partir de la alteración de una zona relativamente pequeña de un ecosistema complejo, dicha alteración puede ser un incendio en bosque talado, el establecimiento de un campo de cultivo que finalmente se abandona, o por la degradación causada por contaminantes por ejemplo con corriente de agua. En estos casos, también actúa la sucesión para el restablecimiento de la vida.
Este restablecimiento se dará fundamentalmente donde las comunidades por encima del suelo han desaparecido o han sido destruidas casi en su totalidad pero el suelo o sedimento no y por ello la vegetación nuevamente podrá crecer en poco tiempo.
En general la sucesión se presentará según Miller como “una progresión de comunidades inmaduras, inestables, rápidamente cambiantes a comunidades más maduras, autosustentables, cuando el proceso no es alterado por acontecimientos naturales a gran escala o por acciones humanas”.
Regresión
La regresión según Morgaleff puede ser un proceso de sentido opuesto a la sucesión pero no una sucesión invertida pues este proceso no va a caracterizarse por que la comunidad presente autoorganización y regularidad, sino por el contrario habrá una destrucción irregular al azar de elementos de la comunidad o de la estructura del ecosistema y es lo que corresponde a una sucesión secundaria.
El proceso de sucesión es lento y las regresiones son cambios drásticos rápidos, con pocas probabilidades de repetición y determinan regresión ubicando a los ecosistemas en etapas menos maduras de la sucesión lo que permitirá la colonización de otras especies.
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