a) FACTORES BIÓTICOS DEL AMBIENTE

Como ya se menciono, constituyen la parte biológica de los ecosistemas. Las relaciones que se establecen entre ellos son principalmente de tipo alimenticio, lo que permite reconocer diferentes niveles tróficos o nichos ecológicos.

Imagina que en una selva desaparecen los hongos, ¿qué crees que pasaría con las plantas y a su vez con los animales? También puedes imaginar que se extinguen los animales ¿qué sucedería con los demás seres vivos de la selva?

Como puedes ver, los organismos son factores ambientales que también determinan la distribución de las especies, en virtud de que unos son alimento de otros, que compiten entro ellos. por el alimento, la luz, el espacio o por la pareja.

Desde el punto de vista su función en el ambiente, los seres vivos pueden subdividirse en tres grandes grupos: productores, consumidores y desintegradores, corno se muestra en la figura 9.

Figura 9. Organismos representantes de los productores, consumidores y desintegradores.

1.Los productores, pueden transformar la energía luminosa en energía química potencial, acumulada en compuestos orgánicos, utilizando minerales ( Cu, Ca, K, N, etc.) y C02 que son proporcionados por el medio, a través de la fotosíntesis.

Durante este proceso, además de la producción de sustancias nutritivas, se renueva el oxígeno del medio, y el vapor de agua que se desprende, contribuye a la formación de las nubes que después traerán la lluvia. A este grupo pertenecen las plantas verdes o plantas fotosintéticas, y algunas bacterias que obtienen energía a partir de sustancias químicas (químiosintéticas).

2.- Los consumidores; son organismos que consumen sustancias que producen otros seres vivos. Se dividen en dos grandes grupos:

a). Herbívoros. Se alimentan de vegetales. Por ejemplo:

–

Rizófagos: sólo comen las raíces.

–

Xilófagos: se alimentan de madera.

–

Frugívoros: comen frutas

-Granívoros: se nutren de semillas.

b). Carnívoros. Comen a otros animales. Por ejemplo:

–

Ictiófagos: comen peces.

–

Necrófagos: se alimentan de cadáveres.

–

Hematófagos: se alimentan de sangre.

3.- Desintegradores o descomponedores, también se les llama saprófitos, comprenden a los hongos y a las bacterias. Se localizan sobre animales o vegetales muertos, producen enzimas suficientes que les sirven para efectuar reacciones químicas específicas con las cuales realizan la descomposición de los organismos muertos, con ello permiten reciclar las sustancias químicas nutritivas en la Naturaleza. Durante el proceso, toman lo necesario para su alimentación y dejan en el medio lo que sobra, que más tarde se desintegrará poco a poco hasta constituir el humus del suelo; de este modo se liberan las sustancias más simples que forman a los seres vivos para que las utilicen.

b) FACTORES ABIÓTICOS DEL AMBIENTE

¿Cuál es la importancia de estos factores para la vida de los seres vivos en la Tierra? ¿Cómo afectan a los organismos los cambios del medio muy intensos y periódicos?

Los factores abióticos son todos los componentes fisicoquímicos que rodean a los seres vivos, como la luz, la temperatura, la humedad, etc.; y en términos generales, se pueden dividir en tres grandes grupos que son: los componentes energéticos, los componentes climáticos y los componentes del sustrato. Analizaremos cada grupo.

c) COMPONENTES ENERGÉTICOS

Son los que aportan la energía necesaria para la vida en el planeta. Esta energía puede ser solar o química.

• La energía solar generalmente se utiliza como energía luminosa o como calor.
• La energía química se utiliza a partir de distintas sustancias asimiladas por algunos organismos quimiosintéticos.

Así tenemos que el Sol es la principal fuente de energía para la vida en la Tierra; calienta la atmósfera por medio de la radiación, la cual conduce los ciclos atmosféricos, funde el hielo, evapora el agua y genera vientos; y también es. utilizada por las plantas para realizar sus actividades metabólicas, de fotosíntesis y de respiración.

En el Sol se producen radiaciones de diferentes longitudes de onda que el ojo humano no puede captar normalmente. De esta gama se constituye el espectro solar, el cual puede variar desde ondas con mayor longitud de 700 my (milimicra= una milésima parte de una micra), llamadas radiaciones infrarrojas hasta ondas con longitud de onda de 300 my llamadas radiaciones ultravioleta.

De esta manera tenemos que el espectro solar se constituye de: un 45% de luz visible, 45% de luz infrarroja y 10% de luz ultravioleta.

• La luz visible. Es la que el ojo humano percibe. Comprende la luz blanca del Sol que se puede descomponer en los siete colores del arco iris: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta; los vegetales utilizan las radiaciones correspondientes al rojo, naranja, azul y violeta ( 400 y 500 my( o de 600 y 700 my).(Fígura 10).
• Radiación infrarroja. Es radiación de longitud de onda larga, (invisible al ojo humano) transporta menos energía y es absorbida por el agua, además es la responsable del calentamiento de la Tierra y, por lo mismo, algunos organismos terrestres la utilizan para elevar su temperatura. Este calor se retiene temporalmente y después se irradia hacia la atmósfera.
• Radiación ultravioleta Es invisible al ojo humano. Tiene un alto contenido de energía, por lo que fácilmente altera los sistemas moleculares de los organismos; sus radiaciones son de longitud de onda corta. Parte de estas radiaciones son reflejadas por la capa de ozono

(03) de la atmósfera terrestre.

La mayor parte de la energía que llega a la Tierra, se refleja en su superficie, es decir, del 100% de la energía que proviene del Sol, sólo el 50% aproximadamente, llega, a las capas altas de la atmósfera, ya que, grandes cantidades son absorbidas por los gases y polvos atmosféricos.

La cantidad de energía que toca la superficie terrestre depende de la transparencia de la atmósfera, de la estación del año, de la latitud y de la cantidad de humedad

¿También nosotros dependemos de la energía solar?

Si, ya que por la fotosíntesis la energía solar se fija en los productores, pasando después a los consumidores, en forma de sustancias nutritivas. Es decir, los sistemas biológicos almacenan en moléculas orgánicas la energía que obtienen de la luz solar (figura 11)

Figura 11. Modelo que muestra el flujo de la energía, el ciclo del agua y la asociación que tienen ambos con los ciclos biogeoquímicos. (Tomada de Sutton, Fundamentos de Ecología).

En los marea y océanos, la luz solar se absorbe de manera distinta, por ejemplo: la luz roja se queda en las capas superiores del agua; en cambio la luz verde penetra a mayor profundidad, lo cual influye en la distribución de los vegetales acuáticos. Así, podemos ver que las algas verdes se localizan más cerca de la superficie que las rojas, pues utilizan la luz verde para la función clorofiliana.

d) COMPONENTES CLIMÁTICOS.

Los componentes climáticos son las condiciones atmosféricas que prevalecen en una zona determinada durante un tiempo más o menos prolongado.

El clima ( del griego Klima= inclinación o pendiente con que llegan los rayos solares al planeta ), es uno de los factores abióticos más importantes porque actúa sobre los demás modificándolos, por ejemplo cuando los rayos solares inciden perpendicularmente, como en el Ecuador, el calentamiento es mayor al concentrarse el calor en una área menor, lo contrario ocurre cuando estos rayos inciden con ciertos grados de inclinación (figura 12).

Figura 12. Energía solar que toca la superficie terrestre en el equinoccio. (Tomada de Sutton, Fundamentos de Ecología)

Los componentes climáticos incluyen los siguientes factores: -Luz -Temperatura

-Humedad -Oxigeno y CO2

Analizando cada uno de ellos, tenemos que:

-La luz, es la principal fuente de energía. Su variabilidad depende, entro otras causas, do los movimientos de rotación y de translación de la Tierra (figura 13), lo que da como resultado un fotoperíodo (cantidad de luz en relación con un período de tiempo determinado) que produce cambios fisiológicos y periódicos.

Figura 13. Posición de la Tierra en cada estación. (Tomada de Sutton, Fundamentos de Ecología)

Como consecuencia, se tienen los siguientes tipos de periodicidad: Periodicidad diurna. Los organismos realizan actividades reguladas por los ciclos del día y la noche. Muchos animales y vegetales presentan un ciclo de 24 horas en sus actividades. Por ejemplo muchas plantas presentan reacciones ante la alternancia del día y la noche como la abertura y el cierre de las flores y el pliegue de las hojas.

Algunos animales son más activos en presencia de la luz, y menos activos en la oscuridad, o viceversa, aunque su comportamiento puede resultar también modificado por los cambios diurnos de otros factores como la temperatura y la humedad. Por ejemplo, los ratones salen a comer principalmente por la noche, cuando son detectados con mayor dificultad por sus enemigos. Otros animales son nocturnos como resultado de la actividad nocturna de sus presas, ya que con la oscuridad pueden protegerse y atraparlos más fácilmente.

• Periodicidad estacional. Implica que las actividades se realizan con base en las estaciones del año. Las actividades de los organismos están frecuentemente influenciados por cambios de temperatura, por el ciclo de estaciones secas y lluviosas; o bien por la luz El efecto estacional de la luz, se debe a las variaciones de la cantidad total de la luz y de la duración relativa del día y de la noche. La respuesta de los organismos a la duración del día se le llama fotoperiodicidad.
• Existen especies de plantas que florecen únicamente cuando la duración de los días rebasa un cierto número de horas y las noches son proporcionalmente cortas, se les llama plantas de día largo, por ejemplo, el rábano, las espinacas y el trébol. Las que florecen cuando los días son cortos y las noches largas, se les conoce como plantas de día corto, por ejemplo, la cebolla, remolacha y los crisantemos. Algunas plantas que no están influenciadas en su ciclo reproductivo, por la duración del día, se les llama plantas indeterminadas.
• Periodicidad lunar. Algunos aspectos de los animales al ciclo lunar, se da como consecuencia de las diversas fases que presenta la luna.

La mayoría de los organismos que presentan periodicidad lunar son marinos, y por ello pueden estar afectados por la amplitud de la marea, que es mayor en los periodos de la luna nueva y luna llena, y es menor en los períodos de cuarto creciente y cuarto menguante. Durante estas temporadas se presenta el desove en un gran número de ellos. Existen, además de la regulación del ciclo reproductor, otras actividades especiales, como la agrupación de algunos gusanos, o las descargas luminiscentes del gusano Palolo de las Islas del Pacífico Sur y del gusano de fuego de las Bermudas, entre otros.

A continuación se presenta un resumen de las actividades que llevan a cabo los organismos, tanto animales como vegetales, reguladas por las horas que se exponen al periodo de luz:

–

Existen animales con hábitos diurnos que buscan alimento o pareja durante las horas de luz, otros son de hábitos nocturnos. El hombre es un animal diurno, cuya actividad máxima se presenta durante el día.

–

Según el período de floración, se tienen plantas de días largos y plantas de días cortos.

–

Se regulan los periodos de reproducción de algunos animales.

–

Se regulan los movimientos migratorios de ciertos animales, corno por ejemplo, las aves.

–

Se regula el periodo de sueño.

–

El cambio de pelaje de algunos mamíferos.

c) LA TEMPERATURA

En la Naturaleza, la temperatura se puede considerar como la cantidad de energía expresada en grados ( Centígrados, Fahrenheit, Kelvin, etc.), o bien, como la cantidad de calor medido en calorías, contenidos por un cuerpo; por ejemplo, las calorías de un alimento, indican la cantidad de energía química que éste posee almacenada. Los procesos biológicos se realizan a temperaturas que van de los 0°C a los 50°C. Aunque existen bacterias que pueden soportar hasta 88°C. Por otro lado, muchos grupos de organismos pueden resistir durante mucho tiempo la exposición a temperaturas bajo cero. La presencia de conchas y cubiertas protectoras, altos contenidos de grasa y aceite proporcionan un medio anticongelante natural y hacen posible la existencia de los organismos con estas adaptaciones en este medio.

Las temperaturas del océano y de otros grandes cuerpos de agua son más estables como resultado de patrones de circulación interna. Incluso durante el invierno, el agua bajo el hielo de la superficie no se congela En cambio, las temperaturas de la superficie terrestre son menos estables, varían entre 60°C y – 60°C. Las temperaturas bajo la nieve generalmente no están muy por debajo de la temperatura de congelación.

La latitud y la altitud causan efectos térmicos sobre la superficie terrestre, ya que la temperatura de la atmósfera disminuye 0.5°C por grado de aumento de la latitud o por cada 100 m de altura, por eso las variaciones de la temperatura en el aire son amplias al existir un calentamiento desigual del aire, tanto vertical como horizontalmente, lo cual provoca el movimiento de los vientos y otros fenómenos meteorológicos. Es decir, durante la transferencia de aire caliente desde el Ecuador hacia los polos, los vientos alisios del sureste y noreste, además de los vientos del oeste, son los responsables de las diversas precipitaciones pluviales en el planeta (figura 14). Estas precipitaciones, junto con los efectos del altitud, latitud y geológicos debidos a la presencia de montañas, ocasionan la diversidad de climas y, en consecuencia de biomas.

Figura 14. La presencia de obstáculos orográficos provoca modificaciones locales de las condiciones climatológicas, como es el caso de la zona lluviosa y la zona árida, asociadas con la sombra pluviométrica (sombra orográfica) producida por la Sierra Madre Oriental en la faja de los alisios. (T, temperatura media anual; H R, humedad relativa media anual, SNM, sobre el nivel del mar.) (Tomada de Dinámica de las comunidades ecológicas)

La temperatura es un factor que limita la distribución de las especies, actúa sobre cualquier etapa del ciclo vital y afecta las funciones de supervivencia, reproducción y desarrollo.

f) LA HUMEDAD

Se define como la cantidad de vapor de agua que existe en el aire.

La principal fuente de humedad ambiental proviene del agua de las lluvias, que al caer a la superficie de la Tierra constituye la humedad del suelo.

Una vez que el agua llega al suelo, puede seguir caminos diversos: como filtrarse hacia las capas inferiores o bien quedar retenida en el propio suelo en forma de película muy delgada sobre los granos de tierra, en los espacios capilares del suelo, mezclada con diferentes sustancias químicas del suelo, o bien en forma de vapor entre las particulas del suelo.

• Importancia del agua.

El agua es uno de los elementos más abundantes en la superficie de nuestro planeta y sirve como medio de vida para un gran número de especies, en ella se encuentran disueltas todas las sustancias; es un medio indispensable para que se lleven a cabo todas las funciones metabólicas, promueve la circulación de nutrientes y la eliminación de sustancias de desecho; lubrica la piel, mitiga la sed, soporta los tejidos, regula la temperatura, es el solvente universal que se encuentra presente en todos los fluidos del cuerpo de todos los seres vivos, constituye el 60% del peso del cuerpo de un adulto humano, y el 95% del peso de otros organismos como las medusas y embriones.

La mayoría de los organismos mueren si se les priva de agua por mucho tiempo. El ser humano puede vivir casi 10 días sin agua. Otras especies como las ratas canguro y algunas polillas y lagartijas, son capaces de sobrevivir sin tener acceso directo al agua y la extraen de los alimentos, llamada agua metabólica.

Sus propiedades físicas y químicas son las siguientes:

a) Tiene un calor específico elevado; las grandes masas de agua, sobre todo los océanos, son reguladores de la temperatura. Forman un medio estable.

b) El hielo es más ligero que el agua; durante el invierno en los lagos de clima frío se forma una capa superficial que aisla de la atmósfera una zona de agua líquida donde muchos organismos continúan viviendo bajo la capa helada.

c) Su viscosidad es variable, depende de la temperatura, pero ésta es lo suficientemente grande para impedir que organismos muy pequeños caigan rápidamente al fondo.

d) El agua presenta movimientos que producen una circulación de gases y nutrientes favorables para los organismos.

• Características Químicas

a) Contiene gases disueltos como el 02, el C02, ácido sulihídrico y metano.

b) El 02 es poco soluble en el agua dulce y menos en la salada. Su solubilidad es inversamente proporcional a la temperatura, por ejemplo, las aguas polares son más oxigenadas; lo contrario ocurre en aguas cálidas.

c) El CO2 es indispensable para la fotosíntesis de las algas, es soluble en el agua, se combina con varios iones formando carbonatos, los cuales son utilizados por los organismos para formar conchas y caparazones.

d) El agua contiene en solución una serie de sales, con una concentración variable, tal como se muestra en la siguiente tabla (tabla 1):

Tabla 1. Se muestra la concentración de sales en diferentes tipos de aguas.

Se han descubierto unos 50 elementos aproximadamente, en las sales disueltas en el mar, pero varias se presentan en cantidades muy pequeñas.

En algunos hábitats terrestres, la cantidad de agua puede resultar excesiva, como ocurre en algunos bosques tropicales lluviosos, donde el contenido de agua en el aire alcanza frecuentemente el 100% y el suelo está completamente empapado. En un lugar como éste se puede observar cómo la humedad se condensa en todas las superficies. Mientras que en otras resulta escasa, como en los desiertos.

En el océano, a pesar de los miles de kilómetros cúbicos de agua marina, los organismos se ven afectados por la elevada concentración de sales, ya que afecta su equilibrio osmótico. En los hábitats de agua dulce, los materiales disueltos varían desde prácticamente cero hasta 300 partes por millón.

La distribución del agua no es equitativa ni constante en la tierra firme, por lo que las lluvias, los ríos, los lagos y las lagunas son factores limitantes en la distribución de los seres vivos en la Tierra. De ahí las múltiples adaptaciones de los organismos para contrarrestar la falta de agua en las estaciones secas o los lugares desérticos.

g) OXIGENO Y BIÓXIDO DE CARBONO

El 02 y el C02 tiene una importancia fundamental en el intercambio gaseoso de los organismos con su ambiente. El C02 es indispensable para los vegetales en la fotosíntesis, mediante la cual se libera oxígeno, que utilizan la mayoría de los animales en la respiración aerobia.

EL OXIGENO es indispensable para que los organismos utilicen la energía contenida en los alimentos orgánicos. La gran mayoría de los vegetales y de los animales utilizan el oxígeno libre del aire o del agua para la oxidación de las sustancias orgánicas, por lo que se les llama organismos aerobios. Los anaerobios obtienen la energía mediante la descomposición parcial de las sustancias orgánicas sin utilizar el oxígeno libre.

El oxígeno se encuentra en el aire formando parte de la mezcla de gases que lo constituyen, y en el agua se encuentra en disolución Constituye el 21% de la atmósfera. La principal fuente de oxígeno para el ambiente acuático es el que puede ser absorbido del aire y el que proviene de las reacciones fotosintéticas de los vegetales sumergidos y los planctónicos. Pero la fotosíntesis sólo puede realizarse en las capas superficiales hasta donde penetra la luz, por lo tanto, el 02 disminuye con la profundidad.

En el suelo, el oxígeno disminuye de un 21% a un 10% en el interior del suelo arcilloso bien drenado y a valores todavía menores en suelos pobremente aireados y en los niveles por debajo de la capa acuífera.

La falta de oxígeno en el suelo provoca la falta de crecimiento en las raíces de las plantas.

EL BIÓXIDO DE CARBONO: Se encuentra en la atmósfera terrestre en una cantidad pequeñísima de 0.03 % de aire. Sin embargo, por la movilidad de éste, el C02 está bien distribuido, y su baja concentración es generalmente suficiente para la fotosíntesis de toda la Tierna, por ello ese le considera como factor ecológico de vital importancia. A diferencia del oxígeno, se combina químicamente con el medio acuoso, formando ácido carbónico. Mediante esta reacción influye sobre la concentración de iones de hidrógeno y forma compuestos con el calcio.

.Si el C02 se incrementa, aumentará la velocidad fotosintética, tanto en el ambiente acuático como en el terrestre. El oxígeno abunda en la atmósfera, mientras que la principal reserva de C02 está en el océano.

h) EL SUSTRATO

Es importante establecer la diferencia entre el concepto de medio y sustrato, el primero se usa para designar el material que rodea al organismo de manera inmediata; y el segundo para las superficies o materiales sólidos del ambiente sobre o dentro de los cuales vive el organismo.

Por lo tanto, el sustrato: es el lugar donde viven los organismos, ya que les proporciona soporte, apoyo, y en ocasiones alimento; y éste puede ser el suelo, el agua, las rocas y otros objetos como las conchas y los caparazones de otros organismos.

El color y la estructura del sustrato son esenciales en la coloración protectora que pueden adquirir los organismos, en un momento dado, para protegerse de sus predadores.

¿Cuántos tipos hay de sustrato?

En las comunidades naturales se pueden observar muchas clases de sustratos, siendo los más comunes los derivados de las rocas, sin embargo, no necesariamente el sustrato debe tener una superficie dura. Algunos organismos se apoyan sobre la fina película que se forma por la tensión superficial del agua, como por ejemplo el mosco “zapatero”, la lenteja de agua y coleópteros “giradores” como el girino (figura 15)

Figura 15. El girino gira rápidamente sobre la superficie del agua, tiene un par de ojos sobre la cabeza y otro debajo para ver dentro del agua. Se alimenta de insectos. (Tomada de Farb, P. Los Insectos, Time-Life).

}Otro sustrato es la madera. En el ambiente aéreo, los hongos (figura 16), los termes y otros organismos encuentran en este material un sustrato adecuado para sus actividades y su alimentación.

Figura 16. Hongos de repisa sobre el tronco de un árbol (Tomada de Ulloa, M. Atlas de Micología Básica).

Las botellas y las superficies de otros materiales sumergidos en el agua constituyen sustratos especiales en el ambiente marino utilizados como puntos de fijación por muchas clases de organismos como las algas, los mejillones y los gusanos tubícolas.

Pero las plantas y los animales no se limitan a utilizar objetos inanimados como sustrato; sino también las superficies de otros organismos, como las plantas epífitas (las orquídeas y las bromelíaceas) y los crustáceos que se fijan sobre la espalda de las ballenas (epizoos).

No obstante la gran variedad de materiales que pueden servir de sustratos, la distribución de los organismos acuáticos, así como la regulación de su crecimiento, varían considerablemente si el sustrato está formado por rocas lisas, piedras sueltas, arena o barro. Las diferencias de la textura y el grado de estabilidad del material, así como una gran variación en el contenido de materias nutritivas, ejercen una acción selectiva muy importante. Por ejemplo, en un sustrato rocoso de una costa marina se encontrará una gran cantidad de algas pardas, verdes y rojas; gran variedad de caracoles, en las superficies de las arenas mezcladas con barro se puede encontrar una gran población de moluscos (figura 17}, gusanos, y crustáceos; sobre los fondos de barro donde el agua permanece tranquila crece gran cantidad de plantas con raíces como la zoostera, y animales como estrellas y erizos de mar, entre otros.

Figura 17. Población de moluscos sobre un sustrato formado por rocas, arcilla y barro en una costa marina. (Tornado de Vázquez, C. Biología l)

El suelo, constituye el sustrato más importante en el ambiente terrestre, (el término se deriva del latín “solum” que significa piso o terreno), se forma de la erosión de las rocas causada por factores físicos, químicos y biológicos. Así se forman partículas de diferentes tamaños que con el paso del tiempo se constituirán en diferentes capas u horizontes.

En un sentido más amplio, el suelo es una mezcla promedio de materia mineral (45%), materia orgánica (5%), agua (25%) y aire (25%). Estos porcentajes vacían según el tipo de suelo del que se trate.

El suelo se constituye por tres fases: sólida, líquida y gaseosa

1. Fase sólida En ella se encuentra los nutrientes, que se dividen en macronutrientes y micronutrientes. Estos se obtienen de la materia orgánica y la mineral. La materia orgánica se forma a partir de raíces y residuos de organismos vivos o muertos. La acumulación de esta materia es favorecida en áreas de precipitación abundante con drenaje deficiente y temperatura alta. La materia orgánica reduce el impacto de les gotas de lluvia y favorece la infiltración lenta del agua. Cuando está fresca sirve de alimento para los organismos del suelo y su descomposición produce diferentes nutrientes, por ejemplo K, Ca, Mg, P y otros que son indispensables para el desarrollo de las plantas (figura 18).
2. La materia mineral es indispensable para la nutrición, las sustancias minerales circulan sobre el suelo en forma de iones disueltos en agua aunque no todas las plantas las utilizan en igual cantidad
1. Fase líquida De acuerdo a la textura del suelo, es su capacidad para retener el agua. Por ejemplo, cuando un suelo se inunda la mayoría de sus organismos mueren debido a la carencia de oxígeno para dar lugar a la invasión de otros organismos. O. bien si el agua es escasa se presenta una deshidratación de los organismos fácilmente observable.
2. Fase gaseosa. Conformada por el C02 y 02 cuya cantidad está determinada por el intercambio de gases entre los organismos, la relación del suelo con la atmósfera y por los organismos cavadores.

Figura 18. El suelo como reservorio nutricional para los seres vivos fotosintéticos y quimiosintéticos. (Tomada de Vázquez, T.G., Ecología y formación ambiental)

Otra característica del suelo es el pH y se le define como: el potencial de iones de hidrogeno que se encuentran libres en una solución, por eso es utilizado para indicar el grado de acidez o basicldad de una solución (tabla 2). Por ejemplo: una solución neutra tiene un pH de 7.0; cuanto menor es el pH, mayor es la acidez; mientras más aumente el pH, la solución es menos ácida. Algunos organismos superiores tienen rangos amplios de tolerancia a las variaciones del pH, en cambio los microorganismos como las bacterias y protozoarios son muy sensibles.

(H+) g. de Iones / litro ₁₀-4 ₁₀-6 ₁₀-8 ₁₀-10 ₁₀-11 ₁₀-12

10^-3 10^-5 10^-7 10^-9

pH

345 6 78910 11 12

Aumenta Aumenta

la acidez Neutro la basicidad

Tabla 2. Valores del pH.

En el medio marino, el pH es constante, va de 8.0 a 8.4 en las aguas superficiales, y en las profundas, generalmente se mantiene cerca de 7.0.

En el medio terrestre, el pH del suelo generalmente varía considerablemente de una zona a otra, dependiendo de la naturaleza del mismo. Por lo general, el mantillo (capa del suelo más próxima a la superficie) es ligeramente alcalino (pH de 8); los suelos profundos, son más ácidos (pH menor de 7) La mayoría de las plantas, incluyendo los cultivos comercialmente importantes, no crecen bien en sucios ácidos. Los agricultores añaden cal al suelo para neutralizar la acidez y aumentar el pH. Desgraciadamente con la erosión se deja al descubierto las capas inferiores más ácidas y menos productivas del suelo.

Muchos ecólogos consideran que los factores climatológicos y del sustrato de un determinado lugar (temperatura, humedad, cantidad de oxígeno, de nutrientes y luz), en conjunto forman al BIOTOPO:

COMPONENTES DEL

COMPONENTES BIOTOPO =

SUSTRATO + CLIMÁTICOS

Así, la comunidad o biocenosis comprende un grupo de plantas y animales mutuamente acoplados a una misma zona natural o biotopo.

El término “biocenosis”, suele reemplazar al de comunidad debido a que éste último tiene varios significados fuera de la Ecología.

Con lo expuesto en este tema, se pueda concluir que los factores y componentes bióticos se encuentran interactuando con los abióticos, constituyendo un flujo y reflujo de materia y energía, y la escasez y abundancia de cualquiera de ellos puede limitar o hacer desaparecer alguna especie, como se analizará en el siguiente tema.

Actividad Experimental no. 1 FACTORES ABIÓTICOS DEL AMBIENTE (1° alternativa ).

PRESENTACIÓN: Tema: Estructura del ambiente

Subtema: Componentes del ambiente.

Objetivo: Observar el efecto de la luz sobre la germinación de las semillas de: lechuga, alpiste, frijol o maíz palomero, para discutir cómo las distintas longitudes de onda de la luz blanca influyen en el proceso. y explicar la importancia de esta fenómeno en la naturaleza.

MATERIAL Y EQUIPO: Para el Objetivo A:

(A)

250 semillas de lechuga

(A)

250 semillas de alpiste

(A)

250 semillas de maíz palomero ó frijol

(A)

1 pliego de papel celofán rojo

(A)

1 pliego cae papel celofán azul

(A)

1 pliego de papel celofán verde

(A)

1 pliego de papel celofán transparente

(A)

1 pliego de papel cartoncillo negro

(A)

Cinta adhesiva o maskin tape

(A)

300 ml. de agua destilada

(A)

3 botes de tetrapack de capacidad de 1 litro, lavados y secos

(A)

10 servilletas de papel 6 toallas desechables para las manos

ANTECEDENTES DE CONOCIMIENTO:

Antes de iniciar la actividad experimental, y con base en los esquemas verifique, si posee los conocimientos necesarios para desarrollarla contestando el siguiente cuestionario.

A continuación se muestran tres esquemas: el primero corresponde a las partes que constituyen a las semillas; el segundo corresponde al modelo de germinación de dicotiledones como el frijol y el último al modelo de germinación de una semilla como el maíz. Analícelos y explique.

Figura No. 1

55

Figura No. 2

Figura No. 3

56

1.- Escriba la función de cada una de las partes de la semilla (Fig. 1)

Cotiledón

Radícula

Endospermo

2.- ¿Qué diferencias se observan entre las semillas: maíz y frijol? (Fig.1 ) a) en tamaño

b) en forma

c) en estructura

3.- ¿Cuáles son las diferencias que se observan entre las semillas de maíz y frijol durante la germinación? (Figuras 2 y 3)

a) número de cotiledones

b) forma de crecimiento del talluelo

c) forma de las raíces

4.- Explique cuales son las condiciones necesarias para que germinen las semillas.

5. ¿Tiene alguna relación la forma, tamaño y estructura de las semillas con los requerimientos ambientales necesarios para germinar? Fundamente la respuesta.

Si requiere información documental para contestar el cuestionario consulte:

Kimball, J.W.- Biología.- Fondo Educativo Interamericano, México 1982.- págs. 353. Smallwood, W.L.; E.R. Green.- Publicaciones Cultural, México, 1968, 751 págs.

1. ¿Las semillas seleccionadas para desarrollar la actividad experimental requieren las mismas condiciones para germinar?

HIPÓTESIS DE LA ACTIVIDAD Si la hipótesis del trabajo fuera la siguiente: -Las semillas sólo germinan, cuando el ambiente proporciona; agua, sales minerales,

oxígeno y calor. ¿Qué procedimiento seguiría para probar dicha hipótesis?. Explíquela.

Para demostrar que la luz influye en la germinación, ¿Cómo enunciaría la hipótesis?

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. (Influencia de la luz en la germinación)

– Lave los botes con agua corriente, córtelos longitudinalmente (corno se muestra en la figura No. 4) y séquelos.

Figura No. 4

–

Coloque en la superficie del fondo 2 servilletas dobladas y divida el bote en 3 secciones utilizando el material sobrante.

–

Coloque en la primera sección 50 semillas de alpiste, en la segunda 50 semillas de lechuga y en la tercera, 50 semillas de frijol o maíz. Añada 30ml. de agua destilada.

-Selle los botes utilizando el papel celofán, un color por cada bote; uno debe sellarlo con el cartoncillo negro. Colóquelos en un lugar iluminado indirectamente.

–

Retire el papel a los 4 días, cuente el número de semillas que germinaron, calcule su porcentaje y registre los datos en la tabla 1.

–

Con los datos de la tabla 1, grafique utilizando un color diferente para cada semilla, el valor de la longitud de onda contra el porcentaje de germinación de las semillas.

–

Con los datos de la tabla 1,elabore una gráfica de barras indicando el porcentaje de germinación en los botes forrados con cartoncillo negro y con el papel transparente.

REGISTRO DE DATOS.

Gráfica 1. Porcentaje de germinación de semillas en los botes negros y transparente.

61

Tabla No. 1 Porcentaje de germinación total al cuarto día de iniciada la actividad.

Longitud de Onda (nm) Grafica 2. Porcentaje de germinación en relación con la longitud de onda (nm).

62

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS. Utilizando los resultados obtenidos, conteste: 1,- ¿En qué bote ocurrió una mayor germinación y en cuál tipo de semilla?

2.- ¿Cómo puede explicar esto?

3.- Establezca una relación entre el porcentaje de germinación y la longitud de onda de los colores.

4.- ¿podría demostrar que los colores utilizados forman parte del espectro visible de la radiación solar?

5. La energía radiante del sol tiene un primer filtro al atravesar la atmósfera ¿sucede lo mismo cuando la luz solar llega a las capas superficiales del suelo?

6.-.Explique de qué forma lo observado en el laboratorio puede presentarse en la naturaleza.

CONCLUSIÓN DE LA ACTIVIDAD.

Con base en las respuestas a estas seis preguntas, elabore la conclusión a esta primera parte de la práctica, en relación con la hipótesis propuesta.