Clases

Qué es un Ecosistema

Un ecosistema es cualquier fracción de la naturaleza que es relativamente diferente de su entorno y que puede ser estudiada separadamente de dicho entorno.

El tamaño de un ecosistema puede ser cualquiera, y por ello son ecosistemas tanto un bosque como una charca que haya dentro de ese mismo bosque. Además todos los ecosistemas están relacionados con otros. Por ejemplo, un bosque está conectado con un río que lo cruza por las hojas que los árboles dejan caer al río, o por el agua del río que se infiltra al suelo y es absorbida por las raíces de los árboles ribereños.

Otros ejemplos de ecosistemas son: un lago, un océano, una ciudad o un campo de cultivo.

El Biotopo

Todo ecosistema tiene un biotopo, que es la parte abiótica (no viva) del ecosistema. Es decir, el biotopo se compone de todo aquello que no son los seres vivos del ecosistema. Un biotopo tiene tres clases de elementos: el medio, el sustrato y los factores ecológicos abióticos.

• El medio en que transcurre la vida de los seres vivos del ecosistema. Puede ser el medio acuático (para los organismos que viven dentro del agua), el medio aéreo (para los organismos que viven rodeados de aire) o el medio edáfico (para los organismos que viven dentro del suelo).
• El sustrato es la parte del ecosistema que sirve de soporte a los seres vivos del mismo. Los sustratos más habituales son abióticos, como el suelo (p.e. para los árboles), el fondo de una masa de agua (p.e. para los corales) o la propia masa de agua (p.e. para las medusas). Pero a veces el sustrato son otros seres vivos; así un árbol puede ser el sustrato las especies llamadas epífitas: hongos, líquenes, plantas como el muérdago...
• Los factores ecológicos abióticos son las características del medio y del sustrato que influyen en la vida de los seres vivos. Se clasifican en:
  • condiciones, si no se pueden consumir (como la temperatura del aire, la acidez del suelo o la turbulencia de las aguas); y
  • recursos, si se pueden consumir (como el espacio que constituye el hábitat de una especie, la intensidad de la radiación luminosa o la cantidad de agua líquida).

La Biocenosis o Comunidad

Todo ecosistema tiene una comunidad o biocenosis, que es el conjunto de los seres vivos que viven en ese ecosistema. A su vez, una comunidad se compone de varios subconjuntos, que son las poblaciones biológicas. Una población biológica es el conjunto de individuos de una misma especie que viven dentro de un mismo ecosistema. Así por ejemplo, el ecosistema Zamora tiene una comunidad de seres vivos compuesta por una población de chopos, una población de seres humanos, una población de gatos, una población de cigüeñas, etc.

Su diversidad es tanto mayor (a) cuanto mayor sea el número de poblaciones de la comunidad y (b) cuanto más equitativo sea el nº de individuos de esas poblaciones.

Los factores ecológicos bióticos son las relaciones entre los individuos de la comunidad y pueden ser de dos tipos:

• entre individuos de una misma especie: son las relaciones intraespecíficas (como la competencia, las familias, las asociaciones gregarias de las aves de cara a una migración o las sociedades de insectos); y
• entre individuos de distintas especies: son las relaciones interespecíficas (como la competencia, la depredación, el parasitismo, el comensalismo, la simbiosis o el sinergismo).

Las Relaciones Tróficas en una Biocenosis

De todas las relaciones que se establecen entre los individuos de un ecosistema, es decir, entre los miembros de una comunidad, las más importantes son las relaciones que se establecen con un fin nutritivo. La nutrición tiene como finalidad el obtener la materia y la energía que los organismos necesitan para construir y renovar su cuerpo, para sobrevivir y para reproducirse. La materia y la energía fluyen dentro de cada ecosistema transfiriéndose continuamente de unos individuos a otros a través de las cadenas alimenticias o tróficas.

Una cadena trófica es una secuencia de seres vivos que se alimentan los unos de los otros. Cada cadena trófica tiene varios eslabones o niveles tróficos. Cada nivel trófico agrupa a las poblaciones que tienen un mismo tipo de alimentación, que siempre es una dieta a base de las especies del nivel trófico anterior. Los niveles tróficos son los siguientes:

• Productores. Son los organismos autótrofos, que son las plantas, las algas y algunas especies de bacterias y arqueas. Es decir: son los seres vivos capaces de fabricar sus propias moléculas orgánicas (como las proteínas, los lípidos o los hidratos de carbono) a partir de moléculas inorgánicas (como el agua, el CO₂ o las sales minerales) que toman del biotopo. Para ello necesitan energía, que no obtienen de moléculas orgánicas, sino de la luz (como las plantas, las algas o las cianobacterias, que realizan la fotosíntesis) o de algunas moléculas inorgánicas ricas en energía (se trata las arqueas y bacterias que realizan la quimiosíntesis).
  • Todos los demás seres vivos de un ecosistema, los de los restantes niveles tróficos, son organismos heterótrofos; es decir: se alimentan de otros seres vivos. Y se puede decir que todos ellos se alimentan a partir de los productores, de forma directa o indirecta. Por ello, si eliminásemos a todos los productores de un ecosistema, todos los demás seres vivos acabarían muriendo.
• Fitófagos o consumidores primarios. Son los seres vivos que, en cualquier ecosistema, ya sea acuático o terrestre, se alimentan directamente de los productores. Entre estos están muchos protozoos, que se alimentan de algas unicelulares, y animales como muchos insectos, los mamíferos roedores o los mamíferos ungulados.
• Zoófagos o consumidores secundarios. Igualmente se trata de animales y de protozoos. Hay zoófagos de primer orden, que se alimentan directamente de los fitófagos (como la rana que se come a un insecto), zoófagos de segundo orden, que se alimentan directamente de los zoófagos de primer orden (como la culebra que se come a la rana), y puede haber también zoófagos de tercer orden, que se alimentan directamente de los zoófagos de segundo orden (como el águila que se come a la culebra).
• Detritívoros y descomponedores. Asociada a la cadena trófica principal, que es la constituida por los productores y los consumidores, existe otra secundaria, que se apoya en la principal. Es la que está formada por los organismos detritívoros o descomponedores, que son los que se alimentan de los restos orgánicos (excrementos, mudas, hojarasca) o de los cadáveres de otros organismos. Hay varios subniveles de detritívoros, que actúan secuencialmente sobre unos mismos restos orgánicos. Son detritívoros o descomponedores los animales carroñeros, los hongos y muchas bacterias. Estos organismos transforman la materia orgánica (la de los cadáveres, mudas, etc.) en moléculas inorgánicas (agua, CO₂, sales minerales, etc.) que son liberadas al suelo, al agua o al aire, con lo que quedan a disposición de los productores.

La materia fluye de forma cíclica dentro de los ecosistemas, pues pasa de los productores a los herbívoros, de estos a los carnívoros, de todos ellos a los detritívoros y descomponedores, de estos al biotopo, y de aquí vuelve a ser tomada por los productores, que reiniciarán el ciclo.

En cambio la energía fluye de forma abierta, es decir, no forma parte de ningún ciclo. Los productores toman la energía de la luz del Sol (normalmente) y parte la acumulan en sus tejidos en forma de energía química y el resto lo disipan en forma de calor. Luego, los herbívoros, al comerse a los productores, aprovechan la energía que estos tenían acumulada en sus tejidos. Esta energía en parte es almacenada en los tejidos del herbívoro y en parte se disipa en forma de calor; y lo mismo sucede con los demás niveles tróficos. Pero el calor no es una forma de energía que pueda ser aprovechada por los seres vivos. De este modo, el camino que sigue la energía en los ecosistemas es el siguiente: entra en forma de energía luminosa, pasa de unos a otros en forma de energía de enlace químico y sale de todos ellos como energía calorífica.

En todos los ecosistemas siempre hay muchos más productores que herbívoros, y muchos más fitófagos que zoófagos de primer orden, y así sucesivamente. Esto es porque, de la energía contenida en un nivel trófico, el siguiente solo aprovecha un 10 %, aproximadamente. Es decir: si partimos de 100 unidades de energía en el nivel de los productores, los fitófagos solo consumen y aprovechan 10, los zoófagos de primer orden solo 1, y los zoófagos de segundo orden solo 0,1. A esto se denomina la "regla del diez por ciento". Y es por ella que, si en cualquier ecosistema dispusiéramos toda la biomasa de un nivel trófico sobre la del anterior, obtendríamos una especie de pirámide en la que el tamaño de cada escalón sería diez veces mayor que el del anterior.

Las cadenas tróficas tienen siempre un nivel de productores, un nivel de fitófagos, de ninguno a tres niveles de zoófagos y varios subniveles de detritívoros y descomponedores. Si nos olvidamos de estos últimos, vemos que las cadenas tróficas suelen tener de dos a cuatro eslabones.

• Lechuga (productor) → Hombre (fitófago)
• Plantas (productores) → Vaca (fitófago) → Hombre (zoófago)
• Planta (productores) → Insecto (fitófago) → Rana (zoófago de 1º orden) → Culebra (zoófago de 2º orden).

En la Naturaleza, lo normal es que una especie se alimente a costa de varias diferentes, y que ella misma sirva de alimento a otras varias especies diferentes. De este modo cada población pertenece a varias cadenas tróficas distintas, las cuales están entrelazadas. Y por esto, el conjunto de todas las relaciones alimenticias de una comunidad se denomina red trófica, la cual está formada por multitud de cadenas tróficas entrelazadas. Por cierto que un consumidor puede comportarse como un zoófago en una cadena trófica (como una persona que come un filete) y como un fitófago en otra (una persona que come pan); estos organismos son denominados omnívoros.

Los Factores Ecológicos

Todas las características variables de un ecosistema que tienen influencia en los seres vivos del mismo se denominan factores ecológicos. Los factores ecológicos pueden ser ...

• Factores ecológicos abióticos: son las variables físico-químicas del ecosistema que afectan a los seres vivos. Así entre los factores abióticos que afectan a una población de chopos están la cantidad de agua que hay en el suelo (pues la necesita para nutrirse), la temperatura del suelo (pues se puede congelar o evaporar el agua del suelo), la concentración de fósforo disuelto que hay en el suelo, la concentración de oxígeno que hay en el aire, la humedad atmosférica (pues cuanto menos haya, más cantidad perderá por evapotranspiración), etc.
• Factores ecológicos bióticos: son las otras poblaciones con las que cada población está relacionada. Así entre los factores bióticos que afectan a una población de ratones están: el tamaño de la población de milanos, el tamaño de la población de lechuzas o el tamaño de la población de trigo de ese ecosistema.

Otra forma de clasificar los factores ecológicos es la siguiente:

• Los recursos ecológicos son los factores ecológicos que son consumibles por los seres vivos, como el agua líquida, la luz, las sales minerales o las poblaciones de presas.
• Las condiciones ecológicas son los factores ecológicos que no son consumibles por los seres vivos, como la humedad atmosférica, la temperatura ambiental, la presión hidrostática o las poblaciones de depredadores.

Cada población tiene una curva de tolerancia para cada factor ecológico que le afecta. Sus extremos se llaman límites de tolerancia, y son los valores mínimo y máximo que puede soportar esa población. Los límites de tolerancia comprenden el rango de tolerancia, que es el conjunto de valores dentro de los cuales la población puede sobrevivir. Sus valores centrales se llaman valores óptimos y son aquellos en que la población tiene el mejor desarrollo posible, es decir, las mayores tasas de crecimiento, de supervivencia y de reproducción de sus individuos.

Las curvas de tolerancia de una población concreta ante un factor ecológico concreto pueden tener un rango de tolerancia ancho o estrecho. Si es ancho se antepone el prefijo euri- al adjetivo que designa al factor ecológico correspondiente; si es estrecho, el prefijo que se antepone es esteno-. Por ejemplo, como el rango de tolerancia de la perdiz roja a la temperatura es amplio, diremos que esta especie es euritérmica. En cambio los corales de los arrecifes, que solo pueden sobrevivir entre temperaturas aproximadas de 10 a 20ºC serían estenotérmicos. Del mismo modo las anguilas serían eurihalinas, ya que a lo largo de su vida pueden vivir en aguas dulces y saladas, mientras que un tiburón, que solo es capaz de vivir en aguas saladas, sería estenohalino.

Las especies que viven en ambientes extremos suelen ser estenoicas y se denominan especialistas. Serían los pingüinos, las bacterias que habitan en los géiseres o las plantas de las salinas de Villafáfila. Las especies eurioicas suelen vivir en ambientes intermedios, por lo que se denominan generalistas y sufren una mayor competencia interespecífica. Casi cualquier pez de río lo es.

Para una población concreta, no todos los factores ecológicos son igual de importantes: aquellos que se encuentran cerca de los límites de tolerancia, serán los decisivos, porque limitan el desarrollo de la población, y por eso se les denomina factores limitantes. Así, el agua es un factor limitante para las plantas en Almería, pero no lo es en Asturias; y la luz es un factor limitante para las plantas herbáceas de la selva, pero no para las de una pradera.

El nicho ecológico de una población concreta es el conjunto de todos sus rangos de tolerancia a todos los factores ecológicos que le afectan. Así, el nicho ecológico de un lince incluirá el rango de tolerancia a las temperaturas; el rango de tolerancia a las cantidades de ratones asequibles; el rango de tolerancia a los tamaños de las poblaciones humanas; el rango de tolerancia a las cantidades de agua; etc.