Introducción
Clásicamente las ciencias de la naturaleza dividen al planeta tierra en cuatro partes fundamentales: la atmósfera, la hidrosfera, la geosfera y la biosfera.
La atmósfera es la capa de gases que rodea el planeta y donde tienen lugar, entre otros, los principales fenómenos atmosféricos. Existen varias ramas de la ciencia que se encargan del estudio de esta parte del planeta, entre las que destacan la meteorología y la climatología.
La hidrosfera es la capa de agua que cubre la mayor parte de superficie del planeta, concretamente tres cuartas partes. Es la parte del planeta donde se originó la vida y donde medran una innumerable cantidad de seres vivos. Es estudiada, entre otros, por la oceanografía.
La geosfera es la parte sólida de la tierra. Está compuesta por materiales inertes, fundamentalmente por minerales y rocas. Es estudiada fundamentalmente por la geología, aunque existen multitud de especialidades que localizan sus estudios en partes concretas de la geosfera, como la edafología, que estudia los suelos, la mineralogía que estudia los minerales o la petrología que estudia las rocas.
La biosfera comprende a todos los seres vivos que pueblan el planeta. Estos viven condicionados por las tres partes anteriores del planeta e irremediablemente unidos a ellas. La ciencia que estudia a los seres vivos es la biología.
Pero, como acabamos de indicar, los seres vivos dependen para su actividad del medio que les rodea. Todos los seres vivos se encuentran adaptados a vivir en un ambiente determinado y deben subsistir a costa del medio que los rodea y sobrevivir a todos los peligros o agresiones que este medio genera.
De la relación de los seres vivos entre sí y con el entorno que los rodea se encarga, concretamente, una parte de la biología que se conoce como ecología.
Ecosistemas
La Ecología como Ciencia
La palabra ecología puede entenderse desde dos puntos de vista diferentes y no siempre relacionados. Por un lado, tendemos a entender la ecología como una forma de entender la relación del ser humano con la naturaleza, preservando el medio ambiente, reduciendo la contaminación o ayudando a conservar la biodiversidad, las especies amenazadas o ciertos entornos naturales en peligro.
Y del mismo modo, entendemos que un ecologista es una persona preocupada por el cuidado del entorno natural y que en general lucha por la defensa de especies protegidas.
Esta es la definición más extendida, aunque no es una definición precisa si tratamos de entender la ecología como una rama de la ciencia y el ecólogo como un especialista dedicado o estudioso de ésta.
Así, como indicamos con anterioridad, definimos Ecología como la ciencia que estudia los seres vivos y la relación que establecen estos seres vivos con el ambiente que los rodea.
Es decir, la ecología debe contemplar los distintos seres vivos como unidades que forman parte de un conjunto. Debe estudiar no solo sus características individuales para analizar cómo se adaptan al medio que les rodea, sino también las características que poseen como grupo y las interacciones que tienen lugar entre distintos seres vivos.
Y un ecólogo es una persona dedicada a estudiar la ecología, es decir, el medio ambiente y las relaciones que establecen los seres vivos que viven en ese ambiente tanto entre sí, como con el resto de elementos del ambiente.
Ecosistema: Definición y Significado
La unidad básica con la que se trabaja en Ecología son los Ecosistemas.
Los Ecosistemas son sistemas biológicos constituidos por los seres vivos que ocupan un medio natural determinado, así como los elementos inertes que caracterizan a este medio natural.
Es decir, un ecosistema comprende tanto los seres vivos de una zona determinada, como los elementos que le dan forma al medio natural en el que crecen estos seres vivos, como pueden ser el clima, el tipo de suelo, las rocas características de la zona, etc.
Los seres vivos que ocupan el medio ambiente determinado mantendrán una serie de relaciones variables entre sí (depredación, comensalismo, simbiosis, etc.) y con el ambiente que les rodea (que se manifestarán como adaptaciones al medio de los seres vivos).
En resumen, en un ecosistema determinado tendremos, por una parte, a un conjunto de organismos que serán característicos para este ecosistema. A este conjunto de organismos se le conoce como Biocenosis. Los grupos de organismos que ocupan un ecosistema condiciona las relaciones entre ellos. A todos los condicionantes que caracterizan un ecosistema y que dependen de los seres vivos que viven en el mismo se les denomina Factores Bióticos.
Por otro lado, los seres vivos interaccionarán con su entorno. Este entorno está constituido por otros seres vivos y por toda una serie de elementos inertes. Estos últimos elementos carentes de vida y que caracterizan también a un ecosistema determinado se les conoce como Biotopo.
Existen multitud de agentes inertes que caracterizan el biotopo. El biotopo es el principal factor que condiciona al ecosistema. Está definido por parámetros físicos y químicos, conocidos como Factores Abióticos, y que comprenden aspectos como la temperatura, humedad, cantidad de agua del entorno, cantidad de luz, salinidad, composición química de las rocas del entorno, del suelo o del agua, etc.
En resumen, un ecosistema concreto estará formado por la biocenosis, el biotopo y las distintas relaciones entre los elementos.
Elementos de un Ecosistema: Biocnosis
Los ecosistemas están compuestos por organismos vivos que viven en un ambiente al que se adaptan a vivir. La unidad básica para clasificar los seres vivos es la especie. Es decir, biológicamente diremos que dos individuos son diferentes si pertenecen a especies diferentes.
La definición de especie ha sufrido múltiples evoluciones a lo largo de la historia de la biología y ha sido causa de intensos debates. Para tener una idea básica de lo que significa una especie, quizás la definición más concreta sea la de Mayr. Define especie como un grupo o población de individuos que pueden cruzarse entre sí, pero que están reproductivamente aislados de otros grupos. Es decir, pueden cruzarse entre sí dando lugar a individuos fértiles, pero no pueden reproducirse con otros individuos semejantes, porque los separa algún tipo de barrera.
Dentro de un ecosistema, raramente encontraremos un solo individuo de una especie. Definimos población como un conjunto de seres vivos de una misma especie que viven en un ecosistema.
En grandes ecosistemas podemos, en ocasiones, encontrar varias poblaciones separadas, es decir, poblaciones formadas por individuos de la misma especie, pero que se encuentran separados por algún tipo de barrera que hace que el cruzamiento de individuos de distintas poblaciones sea muy reducido.
Los seres vivos de un ecosistema pueden clasificarse dependiendo de su posición energética dentro del mismo. Así, podemos encontrar productores, consumidores primarios, consumidores secundarios y consumidores terciarios.
Los productores son la escala inferior del ecosistema y son aquellos seres vivos que usan la energía del medio ambiente para fabricar su propia materia orgánica. Esto lo consiguen básicamente a través de dos procesos: la fotosíntesis y la quimiosíntesis.
Los consumidores primarios son aquellos que consumen solo productores. Los consumidores primarios más habituales dentro de los ecosistemas terrestres son los herbívoros. Son la principal fuente de alimento de niveles superiores.
Los consumidores secundarios suele agrupar a seres vivos que consumen tanto a productores, como a consumidores primarios. En ecosistemas terrestres suelen ser los omnívoros. Representan un nivel intermedio entre los consumidores secundarios y los terciarios.
Los consumidores terciarios son aquellos que solo se alimentan de otros consumidores y no se alimentan de productores. Es decir, dentro de este grupo encontramos a todos los grandes depredadores. En los ecosistemas terrestres son los carnívoros.
El último grupo de seres vivos son los descomponedores, encargados de devolver materia orgánica de individuos de niveles superiores a niveles inferiores. Es decir, cuando un ser vivo de cualquiera de los niveles muere, estos transforman su materia orgánica y la ponen de nuevo a disposición de los productores. Obviamente hay distintos tipos de descomponedores, especializados en grupos concretos de seres vivos.
Elementos de un Ecosistema: Biotopo
Los elementos abiótocos de un ecosistema son los que, en general, caracterizan al mismo. Es decir, lo que inicialmente caracteriza un ecosistema son las condiciones ambientales, que son las que permiten o facilitan la vida de distintos organismos adaptados a estas condiciones.
Así, bajo unas condiciones abióticas determinadas podremos encontrar unos pocos ecosistemas diferentes y no es posible encontrar dos ecosistemas iguales o siquiera similares en lugares en los que las condiciones ambientales son diferentes.
Existen multitud de factores abióticos capaces de condicionar la vida de los organismos y por lo tanto los ecosistemas. Entre los más importantes destacamos:
- Temperatura: es importante no solo la temperatura media, también las variaciones de temperatura, tanto a lo largo del año, es decir, las estaciones, como a lo largo de periodos más cortos como ocurre con las diferencias de temperatura entre el día y la noche.
- Cantidad de Luz: en los ecosistemas terrestres puede estar condicionada por la latitud, pues en zonas próximas al ecuador la duración del día y la noche es casi constante a lo largo del año, mientras que en zonas alejadas del ecuador la duración del día y la noche sufre importantes variaciones estacionales a las que los organismos deben adaptarse. En los ecosistemas marinos la cantidad de luz está íntimamente relacionada con la profundidad, pues la columna de agua dificulta enormemente el paso de la luz.
- Presión: en los ecosistemas terrestres es la presión atmosférica que, si bien tiene cierta importancia, es más determinante el hecho de que condiciona las concentraciones de oxígeno, o dicho de otro modo, lugares a mucha altitud y con escasa presión atmosférica poseen cantidades bajas de oxígeno. En los ecosistemas marinos la presión es hidrostática, se debe a la columna de agua y es un factor mucho más determinante, pues condiciona incluso la morfología de los individuos: no todas las estructuras corporales pueden soportar las enormes presiones de los fondos marino.
- Composición Química del Medio: en los ecosistemas acuáticos la concentración de sales es esencial. Los seres vivos tienden a especializarse como seres de aguas saladas, o de aguas dulces. La presencia de otros componentes puede limitar enormemente el crecimiento de seres vivos: muy pocos organismos soportan los niveles de azufre de las fumarolas submarinas, por ejemplo. En ecosistemas terrestres las rocas caracterizan el tipo de suelo y por ende el tipo de vegetación de una zona. Existen vegetales que solo crecen en suelos calcáreos, otros son típicos de suelos silíceos.
- Humedad: en ecosistemas terrestres se refiere a la cantidad de vapor de agua de la atmósfera. Se mide en porcentaje sobre la saturación y es muy importante para definir la vegetación de una zona.
- Precipitaciones: se trata de la cantidad de agua caída desde la atmósfera y el estado de este agua. Las precipitaciones pueden caer en forma de lluvia, nieve o granizo. Como ocurre en la temperatura, son importantes tanto los registros anuales, como las variaciones sobre la media y la estacionalidad de las lluvias.
- Orografía: la orografía del terreno también condiciona el crecimiento y desarrollo de especies, tanto animales como vegetales.
Con todos estos datos, podremos establecer las características físicas de un entorno y definir así el tipo de ecosistema esperado. Debemos tener en cuenta que un ser vivo concreto solo va a crecer bajo determinadas condiciones ambientales. Esto se denominará hábitat.
Es decir, el hábitat de un ser vivo son el conjunto de factores bióticos y abióticos en los que ese ser vivo se desarrolla con facilidad. Debemos tener en cuenta que en un hábitat determinado pueden crecer multitud de seres vivos diferentes.
El concepto de hábitat tiende a confundirse con el de nicho ecológico. El nicho ecológico se refiere a la posición que ocupa un ser vivo dentro del ecosistema. Es decir, se refiere a los recursos que consume, las presas que depreda, los depredadores de los que huye, los lugares donde medra, anida o se reproduce, etc.
Si bien como decíamos un hábitat es compartido por multitud de seres vivos, un nicho ecológico es exclusivo de una especie determinada. Y si dos especies distintas compartiesen nicho ecológico, lo normal es que entren en conflicto y solo la mejor adaptada sobreviva.
Es decir, las luchas entre especies suelen darse cuando estas tratan de competir por hacerse con un nicho ecológico determinado.
