Conceptos y Componentes del Ecosistema

1. El Ecosistema 

Es la unidad biológica funcional que abarca los organismos de un área dada (biocenosis) y el medio ambiente físico (biotopo) correspondiente. Luego el ecosistema es la conjunción de la biocenosis (elemento biótico del ecosistema) y del biotopo (elemento abiótico). Se trata, por este motivo, del nivel más elevado de organización de los seres vivos.

El ecosistema (término propuesto en 1935 por el ecólogo inglés A. G. Tansley) es la unidad funcional básica en ecología, y comprende las comunidades bióticas y el medio ambiente abiótico de una región dada, cada uno de los cuales influye en las propiedades del otro.

2. Componentes del ecosistema: En el ecosistema hay un flujo de materia y de energía que estudiaremos más adelante y que se debe a las interacciones organismos-medio ambiente.

Al describir un ecosistema es conveniente describir y tabular los siguientes componentes:

a) Componentes abióticos

-Las sustancias inorgánicas: CO₂, H₂O, nitrógeno, fosfatos, etc.

-Los componentes orgánicos sintetizados en la fase biótica: proteínas, glúcidos, lípidos.

-El clima, la temperatura y otros factores físicos.

b) Componentes bióticos

-Los productores u organismos autótrofos: capaces de sintetizar materiales orgánicos complejos a partir de sustancias inorgánicas simples.

-Los macroconsumidores o fagotrofos: heterótrofos, sobre todo animales, que ingieren otros organismos o fragmentos de materia orgánica.

-Los microconsumidores o sapotrofos: también heterótrofos, sobre todo hongos y bacterias, que absorben productos en descomposición de organismos muertos y liberan nutrientes inorgánicos que pueden utilizar nuevamente los productores.

3. Esquema de los componentes del ecosistema

4. Incidencia de los principales factores abióticos sobre los seres vivos y el ecosistema: suelo, nutrientes, luz temperatura y agua

El ambiente físico en que los organismos viven tiene para ellos una triple significación, como soporte, como fuente de determinados elementos químicos impres­cindibles y como mantenedor de unas condiciones climáticas necesarias para el mantenimiento de la vida.

Como soporte, muchos seres vivos utilizan el suelo, soporte sólido en el que, sobre todo la mayoría de los vegetales, se fijan permanentemente; otros organismos viven, en cambio, siempre sumergidos en el seno de las aguas, utilizando, pues, un medio líquido corno soporte, e incluso hay muchos organismos que utilizan el aire para trasladarse, o para que floten en él sus esporas o sus semillas.

Un segundo aspecto es el medio ambiente como fuente de elementos y compues­tos químicos, como son el oxígeno del aire o el que se encuentra disuelto en las aguas, elemento que es consumido por todos aquellos organismos no anaerobios, y el dióxido de carbono de la atmósfera, imprescindible para los vegetales que realizan la fotosíntesis.  En este aspecto, sin embargo, hay que subrayar la importan­cia de los aportes minerales que hace el suelo a las plantas, pues todos los iones inorgánicos que tan imprescindibles son en la vida de todos los organismos animales y vegetales provienen (con excepción del nitrógeno, que puede tener otras procedencias) de los compuestos del suelo, a través de las raíces de los vegetales.

Por último, el ambiente proporciona aquellas condiciones climáticas imprescin­dibles para la vida, entre las cuales se encuentran dos importantes aportes de energía, como son la luz y la temperatura.

La luz constituye la mayor fuente de energía que recibe el mundo orgánico.  Como ya sabemos, todos los organismos, a excepción de algunas bacterias quimio­sintéticas que utilizan la energía de reacciones inorgánicas de oxidación, obtie­nen su energía directa o indirectamente de la luz solar.  Especialmente todas las plantas utilizan la energía solar para la fotosíntesis, resultando así la luz un factor ecológico de una importancia excepcional.  Pero como también la luz tiene un efecto sobre el crecimiento de las plantas y sobre la síntesis de la clorofila, este factor ecológico determina, según su intensidad o su periodicidad, variaciones importantes en muchos vegetales, convirtiéndose en un agente morfogenético.

En cuanto a los animales, la luz hace posible, sobre todo en los animales superiores, el funcionamiento de los órganos visuales, por lo que su importancia en la vida del animal es decisiva.

La temperatura es, si cabe, un factor ecológico de mayor importancia que la luz.  Se sabe, en efecto, que las reacciones químicas catalizadas por enzimas que constituyen el soporte de la vida, no pueden realizarse más que en una estrecha gama de temperaturas, fuera de las cuales no existe la posibilidad de una vida activa.

Para todos los organismos existen una temperatura máxima y una temperatura mínima, más allá de cuyos límites no pueden vivir y desarrollarse, y una temperatura óptima para su desarrollo.

Sin embargo, hay que decir que las distintas funciones pueden tener, sobre todo en las plantas, diferentes temperaturas óptimas, y que los organismos suelen estar en posesión de diversos mecanismos fisiológicos para protegerlos de las temperaturas extremas.  Uno de estos mecanismos, muy difundido, es la desecación en ciertas condiciones de algunos órganos u organismos completos, lo que les confiere una singular protección.  Así, las semillas de algunos vegetales, que soportan temperaturas cercanas al cero absoluto, y las esporas de las bacterias, que pueden resistir durante varios minutos la temperatura de ebullición del agua sin detrimento de su vitalidad.

En los animales, según la dependencia o independencia de las temperaturas ambientales, se distinguen los homeotermos y los poiquilotermos; los homeotermostienen unos dispositivos de regulación que les permiten tener el medio interno a una temperatura constante, lo cual es evidentemente una ventaja para las células cuyas reacciones enzimáticas se realizan siempre a la misma temperatura, haciéndo­se así las actividades del animal independientes de las variaciones climatológicas.  En lospoiquilotermos, por el contrario, las células del cuerpo están a la temperatura del ambiente, variando la velocidad de sus reacciones enzimáticas celulares al compás de los cambios de la temperatura del exterior del cuerpo.

Por último, uno de los factores climáticos más importantes para el manteni­miento de la vida es el agua, que siempre proviene del ambiente mismo.

El agua es un factor ecológico limitante, de manera que en los ambientes que ca­recen de agua no puede existir forma alguna de vida.

Los organismos, sin embargo, pueden adaptarse a situaciones de escasez de agua, adaptaciones que, tanto en los vegetales como en los animales, toman la forma de órganos para el almacenamiento del agua, o la de estructuras para impedir o dificultar su pérdida.

En los vegetales son órganos de almacenamiento de agua las gruesas hojas de las plantas de climas desérticos; y mecanismos para impedir las excesivas perdidas hídricas, las epidermis gruesas, las capas de ceras sobre la epidermis, los pelos y la reducción del número de los estomas, así como la disminución de las superficies de evaporación que reduce las hojas a la forma de espinas.

En los animales hay también muchos mecanismos para impedir la pérdida de agua por evaporación, existentes en los tegumentos de los animales terrestres, en los que hay estratos impermeables superficiales, como capas córneas, escamas o capas de quitina, o bien están bañados por líquidos ricos en mucina, que se evaporan muy difícilmente, como ocurre en los tegumentos de muchos invertebra­dos terrestres, como lombrices de tierra o caracoles.

Por último, para evitar las pérdidas de agua en los lugares secos, existen también en plantas y animales ciertos comportamientos fisiológicos que impiden dichas pérdidas, como la regulación del cierre de los estomas de las hojas o los hábitos subterráneos de muchos invertebrados del suelo.

5. Medidas de Diversidad del Ecosistema

Diversidades alfa, beta y gama. Robert Whittaker (1920-1980), ecólogo estadounidense investigador de la sucesión y de gradientes de vegetación, propuso tres medidas de diversidad de los ecosistemas: α, β, y γ. Alfa ( α ) es la diversidad dentro de un ecosistema que generalmente se describe como el número de especies. La diversidad beta (β) incluye la comparación de diferentes ecosistemas en gradientes ambientales, por ejemplo, en una zona montañosa, en una zona costera. La diversidad beta nos indica que tan grande es el cambio de las especies de un ecosistema a otro. La diversidad gamma (γ) se refiere a la diversidad total de una región, es decir a la diversidad geográfica. En ella se suman las diversidades alfa de varios ecosistemas.