Tema 1:

Ecología:

  • Es el estudio de la estructura y función de la naturaleza (o el ecosistema)

  • Es el estudio del equilibrio dinámico de la naturaleza.

  • Es la disciplinna que trata sobre las relaciones de los organismos, incluyendo el hombre, con sus ambientes pasados, presentes y futuros. Estas relaciones incluyen respuestas fisiológicas de los individuos, estructura y dinámicas de las poblaciones, interacciones entre especies, organización de las comunidades biológicas y flujos de energía y materia en los ecosistemas.

Es necesaria la variación y diversidad para la persistencia de los sistemas.

Los sistemas se encuentran en un equilibrio dinámico de cambio constante.

Ecofisiología: cuando la fisiología compromete el comportamiento del individuo.

Es una disciplina de síntesis donde se tomas muchos elementos de otros campos (meteorología, geología, hidrología, sistemática, genética, fisiología…).


Existen 2 teorías principales:

  • Teoría evolutiva (Darwin): se centra a un nivel de comunidad y población. Reduccionista.

  • Teoría de sistemas (Vernadsky): se centra en ecosferas, biomas y ecosistemas.


  • Holismo: el conjunto es mayor que la suma de sus partes → propiedades emergentes.

  • Reduccionismo: el conjunto puede ser explicado por la suma de sus componentes.


Qué caracteriza los sistemas biológicos? → son sistemas abiertos, disipativos, complejos y adaptativos.

Las propiedades emergentes que surgen de una población también afecta a su estructura, organización e interacciones.

Los sistemas están compuestos de diversos componentes que interactúan de forma no lineal y a diferentes escalas. Se auto-organizan y se mantienen en estados termodinámicos poco probables (necesitamos calor externo). Responden adaptativamente a cambios, dando lugar a un equilibrio dinámico. Pero siempre existe un lega histórico.


Contexto histórico

  1. Alexander von Humboldt: naturalista, cartógrafo, realizó mapas organizando especies de sudamérica en mapas según su altura.

  2. Heckel: conocido por sus radiolarios, dibujos de estructuras microscópicas.

  3. A. Tansley: acuñó el término de ecosistema.

  4. Vladimir Vernasdsky: padre de la biogeoquímica

  5. Rachael Carson: EPA, agencias mediambientales

  6. Robert H MacArthur: biogeografía de islas.

  7. James Lovelock: hipótesis Gaia.


Ecosistema: cualquier entidad que incluya organismos que funcionan juntos (comunidad biológica) en un área determinada, interactuando entre sí y con el medio físico de tal forma que un flujo de energía conduzca a la formación de estructuras bióticas claramente definidas y al reciclaje de materia entre las partes vivas y no vivas con mecanismo de autoregulación que permiten su persistencia y cambios en el tiempo.

Componentes de un ecosistema:

  • Comunidad biológica

  • Interacciones

  • Flujo de energía

  • Reciclaje de materia

  • Mecanismos de autoregulación


Para delimitar el dominio de un ecosistema:

  • Identificar los componentes.

  • Definir las escalas.

  • Delimitar las fronteras físicas.

  • Articular las conexiones.

  • Identificar las restricciones.


Definiciones:

  • Sitemas: conjunto de elementos que pueden ser materiales o inmateriales para las cuales una relación de causa-efecto existe o puede ser racionalmente asignada.

  • Límites del sistema: frontera física o conceptual que contiene todos los elementos esenciales del sistema que aísla el sistema de su ambiente externo excepto por las entradas y salidas permitidas a través de las fronteras del mismo.

  • Modelos: Representaciones matemáticas de un sistema, generalmente manipulable para simulas el comportamiento del sistema eaewedrftgyhuji0ko’l

  • Funciones de fuerza: entrada de energía o meterialaes desde fuera de los límites delimitados del sistema que ingluencia las propuedaes del mismo y su comportamiento.

  • Retroalimentación: Mecanismos de control interno que influencian el comportamiento del sistema.

    • Bucles r.negativa: se resisten al cambio, lo que con confiere al sistema autorregulación.

  • Vías de flujo: trayectoria de movimientos de materiales, energía o info. Las vías puede ser complejas y variar con el tiempo.

  • Propiedades: atributos de los elementos que constituyen al sistema xtcyvubhijomp


Ecosfera: interacciones entre las distintas esferas del sistema tierra y sus mecanismos de autorregulación (homeostasis).

Biosfera: conjunto de SSVV y los sistemas físico-químicos que los mantienen en funcionamiento.

Defiende que todos estamos compuestos de una misma materia, la cual va fluyendo de unos elementos a otros.

Tecnosfera: introduce a la especie humana como capaz de modificar el medio ambiente.


Estamos compuestos de elementos ligeros porque son los más abundantes y simples en el universo. Siempre hay más elementos pares que impares, ya que se forman por procesos de fusión. Por otro lado, los elementos impares se forman por fisión.

La abundancia cósmica de los elementos debió imponer restricciones iniciales a los componentes de la vida.


Teoría Gaia (James Lovelock): afirma que la biosfera es una entidad con capacidad de autoregulación para mantener a nuestro planeta en las condiciones adecuadas para la vida, controlando tanto el ambiente físico como químico. La vida es la que genera las condiciones fisico-químicas para que esta se pueda perpetuar.

La atmósfera, los océanos y la corteza terrestre se encuentran ajustados a un estado adecuado para la vida debido al comportamiento de los propios organismo. El estado se mantiene en homostais gracias a procesos automáticos llevados a cabo por la biota.

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También observó y comparó la composición de las atmósferas de distintos planetas del sistema solar. La de venus y la de marte de asemeja, pero lo que hace diferente a la de la Tierra es su elevada cantidad de oxígeno debido a los procesos oxigénico. El primer evento de dio con el origen de las cianobacterias, y el segundo gracias a la endosimbiosis de la bacterias.

Desarrolló el modelo Daisyworld para demostrar la homeostasis del sistema Tierra. Hay margaritas negras (absorben) y blanca (refractan). Cuando el sistema solar empieza, la radiación recibida será menor, proliferando las negras. Según la radiación aumenta, las blancas proliferan más y se van expandiendo desde el ecuador. La temperatura se mantendrá constante gracias a la distribución de la biología.

Las evidencias que hay a escala planetaria de la regulación del clima son por ejemplo el control que tiene el fitoplancton sobre el clima. Cuando hay mucha radiación solar, el fitoplancton se estresa, generando dimetil-sulfuro, el cual sale a la atmósfera, formando núcleos de condensación de nubes gracias al azufre de su composición, lo que reduce la radiación solar que impacta gracias al albedo.


El estudio macroscópico del sistema Tierra está ligado al establecimiento de un diagnóstico sobre su deterioro. El estudio vía satélite nos permite ver en tiempo real los posibles problemas que surjan en nuestro planeta. Por ejemplo, podemos identificar blooms de microorganismos y el tipo de organismo que los produce (según el color).


Antropoceno: la época geológica que sucede al Holoceno, asociada al impacto que las actividades humanas han tenido sobre el Sistema Tierra. La agricultura, deforestación y el intercambio de las especies desde la época colombina ha producido en cambio drástico en el sistema. Esto comenzó a agravarse a la mitad del siglo XIX, denominada como la gran aceleración, debido al boom poblacional. Es un proceso global, y se puede observar nuestra presencia gracias a rastros de hollín, gases de efecto invernadero, plásticos, fibras sintéticas…

El aumento de la población humana es exponencial, al igual que el porcentaje de individuos que se concentran en urbes.