2.01 CASE STUDY 2.01.01 Competencia en una costa rocosa: La interacción entre dos especies de percebes, Balanus balanoides y Chthamalus stellatus, demuestra los efectos de una especie sobre la otra y las diferencias entre sus nichos fundamentales y los realizados, es decir, dónde tienen el potencial de vivir y dónde viven realmente. Las dos especies viven en las costas rocosas del Atlántico Norte. Los adultos de C. stellatus viven más arriba en la zona intermareal (más lejos del mar) que los adultos de B. balanoides, pero muchos Chthamalus jóvenes se asientan en la zona de Balanus (véase la figura 2.03). Si no hay Balanus, estos Chthamalus sobrevivirán bien; pero si hay Balanus, serán asfixiados y morirán, porque los Balanus crecen más rápidamente y son más grandes. De forma similar, los Balanus jóvenes pueden establecerse más abajo en la orilla (más lejos del mar), pero no crecerán bien aquí porque son menos resistentes a la desecación y son superados por los Chthamalus. Cuando ambas especies están presentes, el nicho realizado de Chthamalus es más restringido que su nicho potencial o fundamental debido a la competencia con Balanus en las regiones más bajas de la costa. El nicho realizado de Balanus adulto también es diferente del nicho fundamental de sus crías debido a los efectos de la desecación y la competencia con Chthamalus en la región superior. Los experimentos con los percebes han demostrado que, si se elimina una especie, el área de distribución de la otra aumenta el área de distribución de la otra. 1. Los percebes se ven afectados por la presencia de otras especies y por su fisiología (capacidad de sobrevivir a la desecación). Sugiera otros dos aspectos de su entorno que puedan afectar a su supervivencia. - La contaminación del agua (para saber si el agua está limpia no puede haber mono tema, es decir, has de ver distintas figuras y así sabrás si está limpia - El oleaje - La salinidad - pH 2. Describa la diferencia entre un nicho ecológico y un hábitat, utilizando Chthamalus como ejemplo. Un hábitat es la zona rocosa en la orilla y dentro de ese hábitat, en los nichos de cada especie ses encuentra el lugar con las condiciones ideales de vida para estas. 3. Proponga dos factores que puedan influir en los nichos de las dos especies de percebes. - Parámetros abióticos como temperatura o humedad - Cambios en la topografía (erosión de la roca) - Contaminación - Lluvia ácida Ejercicio extra: Ejemplo de nicho fundamental de nicho fundamental y nicho realizado El hábitat natural del canguro son las zonas áridas como estepas y sabanas, aunque también se pueden encontrar en bosques secos y praderas. Dentro de este, el nicho fundamental es donde encuentren el alimento y las condiciones de vida necesarias para vivir, pero los canguros comparten nicho fundamental con otras especies como águilas, por esto tienen que realzar su nicho formado donde estén más seguros y tengan exactamente las condiciones ideales para vivir. (P. 48) SELF-ASSESSMENT QUESTIONS 2.01.01 1. Define una especie. Aquellos individuos que son de la misma especie y son capaces de reproducirse entre ellos y la descendencia es fértil. 2. Dos especies de aves, la curruca rabilarga y la curruca pechiazul, se alimentan de presas similares y pueden ser vistas alimentándose en los mismos árboles. Pero si las dos están presentes juntas, una se alimenta en los niveles bajos del árbol y la otra en las ramas altas. Sugiera una explicación para este comportamiento. 3. Indique tres factores abióticos que podrían afectar al crecimiento de los árboles que proporcionan alimento a las currucas. 4. Encuentre más ejemplos de relaciones mutualistas entre organismos en hábitats terrestres y acuáticos. 2.02 CASE STUDY 2.02.01 Pulverización con DDT En la década de 1950, la Organización Mundial de la Salud (OMS) roció partes de una isla de Borneo con un insecticida llamado DDT para erradicar el mosquito de la malaria. El tratamiento tuvo éxito y se detuvo una epidemia de malaria. Pero hubo otros resultados que nadie había previsto. Las cabañas de los aldeanos estaban hechas con paja, que era alimento para una especie particular de oruga. Esta oruga no se vio afectada por el DDT, pero la avispa que era su depredador natural fue eliminada. Pronto los techos de paja techos de paja se derrumbaron. Las salamanquesas que se alimentan de insectos y los gatos locales también murieron por envenenamiento con DDT. Los techos de las cabañas se sustituyeron por chapa ondulada, pero pronto hubo un gran aumento en el número de ratas, que amenazaban con propagar enfermedades en el pueblo. La solución de la OMS fue transportar por aire nuevos gatos y lanzarlos en la aldea en paracaídas. Utiliza tus conocimientos sobre las cadenas alimentarias para explicar los acontecimientos en la isla: 1. ¿Por qué se derrumbaron los tejados de paja? Porque las avispas, que se alimentaba de las orugas que se comían la paja de los tejados, desaparecieron a causa del DDT. Por esto, las orugas se comieron la paja. Las avispas controlaban la población de orugas. 2. El DDT es un insecticida, así que: ¿qué causó la muerte de los gatos? El alimento de los gatos, las salamanquesas, estaban contaminadas de DDT, por esto, ellos al alimentarse de estas, se envenenaron. 3. ¿Por qué aumentó la población de ratas y cómo ayudaron los nuevos gatos a los habitantes del pueblo? Los gatos cazaban ratas. Al no haber gatos había más ratas y al volver a poner gatos en la aldea, las ratas desaparecieron y ya no había enfermedades. Puedes leer más sobre los efectos del DDT en las cadenas alimentarias en el Tema 1.05 y 2.02.06. SELF-ASSESSMENT QUESTIONS 2.02.01 1. Indique por qué las plantas están al principio de las cadenas alimentarias acuáticas y terrestres. Porque son los productores y autótrofos (seres con la capacidad de convertir con la energía solar el dióxido de carbono en glucosa, materia orgánica). 2. Nombre el nivel trófico del ratón en la red alimentaria que se muestra en la figura 2.10. Consumidor primario. Come plantas. 3. ¿Qué dos de los siguientes organismos son componentes esenciales de un ecosistema: productores, herbívoros, carnívoros, descomponedores? descomponedores, productores y herbívoros. Los productores porque hacen que haya materia orgánica disponible. CASE STUDY 2.02.02 La bahía de Minamata y la intoxicación por mercurio: Minamata está situada en la costa de la isla más occidental de Japón. La ciudad y la adyacente bahía de Minamata forman un ecosistema relativamente cerrado. La bahía solía ser una fuente de pescado para los residentes de la ciudad, hasta que, a mediados de los años mediados de la década de 1950, cuando la gente empezó a enfermar de una desconocida. Sufrían una creciente pérdida de control motor al caminar o al realizar tareas cotidianas sencillas tareas cotidianas. A veces se quedaban parcialmente paralizados y eran incapaces de ver o hablar correctamente. A finales de 1956, los investigadores médicos habían identificado la causa envenenamiento por mercurio debido al consumo de pescado y marisco de la bahía de Minamata (véase la imagen 2.07). La fuente principal del problema era la fábrica de la Corporación Chisso de la ciudad de la ciudad, que había fabricado acetaldehído para producir plásticos desde la década de 1930. El mercurio del proceso de proceso de producción se vertió en la bahía y entró en la cadena alimentaria. En ese momento, los residentes de Minamata dependían dependían casi exclusivamente de los peces y mariscos de la bahía como como fuente de proteínas. Las pruebas directas de que el mercurio de la fábrica era no surgieron hasta 1959, momento en el que se identificaron se había identificado a casi 100 personas que sufrían de envenenamiento y más de 20 habían muerto. El mercurio todavía está presente en el sedimento de la bahía, donde la pesca sigue estando prohibida la pesca. El mercurio es un veneno acumulativo. Se acumuló en la cadena alimentaria porque los animales que vivían en la bahía y se alimentaban de comida contaminada contaminados no podían descomponerlo. Cuando los habitantes de la zona comían pescado de la bahía, ingerían mercurio con cada comida, hasta que la cantidad en sus cuerpos alcanzó niveles peligrosos niveles peligrosos. 1. ¿Cómo cree que incidentes como el de la Bahía de Minamata de Minamata han influido en el pensamiento actual sobre cuestiones medioambientales? Han influido y nos han concienciado porque influyen a la naturaleza y a nosotros mismos 2. Sugiera dos razones por las que el problema del envenenamiento por mercurio envenenamiento por mercurio no se identificó ni se trató hasta 1956, a pesar de que la fábrica llevaba funcionando desde la década de 1930. - Falta de conocimiento del problema Imprudencia en el vertido de una sustancia que no sabemos lo que hace. Ver que los daños del proceso de bioacumulación no son inmediatos y cada vez son mayores. No hay legislación entorno a los vertidos en las fábricas por falta de concienciación. 3. Investigue los métodos para eliminar el mercurio y otros metales venenosos de los ecosistemas contaminados con ellos. con ellos. Si son cantidades muy pequeñas, estas sustancias pueden ser beneficiosas. Hay plantas que pueden absorber del suelo metales pesados. SELF-ASSESSMENT QUESTIONS 2.02.02 1. Construye una pirámide de números para los siguientes organismos en 0,1 ha de pradera en Sudamérica (represente el consumidor terciario - carnívoro superior - con una sola línea): - productores 15 000 000 - consumidores primarios 200 000 - consumidores secundarios 90 000 - consumidores terciarios 1 2. Comenta el número de consumidores terciarios en este ecosistema. ¿Por qué los grandes carnívoros son relativamente escasos en los ecosistemas? En la cadena trófica, conforme nos cambiamos de un nivel a otro se va perdiendo la energía. 3. Explica por qué una pirámide de biomasa podría no tener forma de pirámide. - Por la razón de que para que exista consumidores terciarios, tiene que haber energía. Cada vez encontramos menos individuos en el siguiente nivel de la cadena. Muchas partes de un organismo no se pueden aprovechar: pelo, huesos… 4. Punto de debate: Considera cómo se pueden utilizar las pirámides de productividad para mostrar la cantidad de la producción de alimentos para el ser humano con diferentes métodos de cultivo. Hay organismos acuáticos como las algas unicelulares con un periodo de vida muy corto. Por un momento, hoy en día hay millones de algas produciendo (100x10^6). Si el segundo escalón se come a las plantas, la pirámide sería invertida, pero es temporal. En unos días las algas se reproducirían y la pirámide volvería a su forma original. 2.03 SELF-ASSESSMENT QUESTIONS 2.03.01 1. Explica la diferencia entre PSB y PSN En la PSB (Productividad secundaria bruta) se obtiene energía con la absorción y se tienen en cuenta las pérdidas de materia en forma de heces y, en cambio, en la PSN (Productividad secundaria neta) sí. 2. Indique qué declaración es la correcta: A: no es correcta porque en la neta se deben tener en cuenta las pérdidas por respiración B: es correcta C: no es correcta porque no se tienen en cuenta las pérdidas por respiración de la productividad secundaria neta 3. El ganado pasta sobre las plantas de césped. ¿El destino de un año de crecimiento del césped de 1 m? Se muestra en Figura 2.21. a) Que proporción de la producción primaria neta ha sido comida por la vaca? · 3056+14863+ · La vaca ha comido: 3056 kj Entonces: (3056 ÷ 21436𝑘𝑗) x 100 = 14’26 % b) ¿Qué proporción de la energía de las plantas consumidas por el ganado se destinó a aumentar la masa del ganado (NSP)? · Cantidad de energía ingerida: 3056 kj 3056 - (1909+1022) = 125 kj 125 ______ x 100 = 4’09% 3056 CASE STUDY 2.03.01 1. Considera las fuentes de alimentación de los herbívoros y de carnívoros, como las cebras y los leones, y sugiere una razón por la que los herbívoros pierden más energía de sus alimentos en heces que los carnívoros. Los herbívoros son rumiantes (aparato digestivo que extrae energía de la celulosa). Gran parte del alimento no se aprovecha, producen heces muy grandes. La digestión de la materia vegetal es muy costosa, aprovechan mucha energía y el resto la echan. SELF-ASSESSMENT QUESTIONS 2.03.02 1. Considere la figura 2.23 y enumere tres almacenamientos (sumideros) de nitrógeno en un ecosistema. Nitrógeno atmosférico en los rayos, en plantas 2. Para cada uno de los ciclos mencionados anteriormente, indique una forma en la que la actividad humana haya tenido un efecto sobre el ciclo natural. En el ciclo de carbono, la contaminación que los humanos provocamos afecta ya que produce más dióxido de carbono. En el ciclo de nitrógeno, la actividad humana libera nitrógeno al ambiente por la quema de combustible fósiles y el uso de fertilizantes nitrogenados en la agricultura. Aumentan los niveles de compuestos nitrogenados en la atmósfera. Al deforestar. En la cosecha, forzamos a la tierra sin respetar los ciclos naturales. Haber process: Fitz. Haber: manufacturar fertilizantes. 3. ¿Qué pasaría con el ciclo del carbono si se eliminaran los descomponedores de un ecosistema? Los productores no tendrían suficiente alimento y la materia orgánica se acumularía. SELF-ASSESSMENT QUESTIONS 2.03.03 1. Resumir lo que se entiende por fijación del nitrógeno. Algunas bacterias fijadoras captan el nitrógeno N2 atmosférico y lo transforman en nitraros (NO3) 2. Mencione tres ejemplos de capital natural sostenible Todo aquello que podemos extraer de la naturaleza y nos podemos beneficiar de ello. Bosque, banco de peces, plantas para medicinas. 3. Describa el concepto de sostenibilidad Explotar un recurso garantizando que nunca va a dejar de existir. 4. ¿Dónde se encuentra el mayor almacenamiento de nutrientes en un ecosistema de selva tropical? ¿Por qué empeora esto el problema de la deforestación? El ecosistema tropical tiene el suelo poco fértil. En los árboles y plantas se haya la mayor parte de estos. El proceso biológico se elabora muy rápido, por eso hay mucha vegetación (muchos descomponedores y productores). Porque al talar árboles, los nutrientes se pierden. 2.04 SELF-ASSESSMENT QUESTIONS 2.04.01 1. ¿Cuáles son los factores abióticos más importantes que determinan las características utilizadas para identificar los biomas? Rango de temperatura, precipitaciones, luz solar, localización. 2. ¿Por qué la tasa de PPN (producción primaria neta) en un bosque tropical húmedo es alta durante todo el año? Porque los árboles tienen un crecimiento rápido y los herbívoros nunca se quedan sin comida. 3. ¿Qué efecto puede tener el calentamiento global en: a) la distribución de la tundra A causa del calentamiento global, el hielo de la tundra se derretirá y esta desaparecería. b) el porcentaje de la Tierra cubierta por el desierto. Razona tus respuestas. Si el suelo se convierte en desierto, sería más vulnerable y los herbívoros nunca podrán volver a tener tanto alimento como antes. SELF-ASSESSMENT QUESTIONS 2.04.02 2 ¿Qué son las especies pioneras y cuál es la importancia de estas especies para la sucesión? Las primeras plantas de una población en llegar a un área que estaba despoblada. (incendio, volcán, glaciar descongelado) 3. Sugiera las razones por las que los arbustos y las hierbas se establecen antes que los árboles de hoja ancha a medida que avanza la sucesión. - Las semillas de la hierba germinan con más facilidad en terrenos con cenizas o con menos profundidad de tierra fértil. - Con los arbustos ocurre lo mismo y sus raíces necesitan poca profundidad para sobrevivir. - Las especies de árboles de hoja ancha además de necesitar un mejor sustrato para arraigar y mayor cantidad de humedad, al hacer sombra con sus hojas y tronco ancho, impedirían el crecimiento de hierbas y arbustos. TEAMS; ÍNDICES DE LINCOLN Y SIMPSOM 1. La siguiente tabla contiene datos de diferentes hábitats de ecosistemas parecidos en lugares diferentes. Se desea conocer cuál de estos hábitats contiene mayor biodiversidad. Nº de INDIVÍDUOS en Nº de INDIVÍDUOS en Nº de INDIVÍDUOS en HÁBITAT X HÁBITAT Y HÁBITAT Z 10 9 11 31 34 29 49 49 52 ESPECIE A B D a) Diga qué indicador puede usar para estimar la riqueza biológica de estos espacios. Simpsom A B C x 10 31 49 90 y 9 34 49 92 z N 29 52 92 x b) Calcule la biodiversidad de cada uno de los hábitats 𝐷𝑥 80(89) 10(9) + 31(30) + 49(48) = 2′38 2. Indique el nº de individuos de una especie de ratón de campo en un área determinada teniendo en cuenta los datos de la tabla siguiente: Nº de ratones capturados y Nº de ratones capturados y marcados en la 1ª captura en la 2ª captura 26 18 Nº de ratones de la 2ª captura que estaban marcados 8
