Los ecosistemas y sus componentes

Un ecosistema es el conjunto formado por un espacio determinado, los seres vivos que lo habitan y las relaciones que se establecen entre ellos y con el medio físico. La ciencia que estudia estas interacciones se denomina ecología.

Para entender un ecosistema, debemos dividirlo en dos componentes esenciales:

1. Biotopo: Es la parte inorgánica o física del ecosistema (el suelo, las rocas, el agua, el aire y sus condiciones físicas como la luz o temperatura).
2. Biocenosis: También llamada comunidad, es el conjunto de todos los seres vivos (plantas, animales, hongos, bacterias) que habitan en el biotopo.

Un ecosistema es la suma del biotopo y la biocenosis, más las interacciones que ocurren entre ellos.

El medio físico determina qué tipo de seres vivos pueden prosperar en un lugar. Estos elementos físicos se llaman factores abióticos. Los principales son:

• Luz: Fundamental para la fotosíntesis de las plantas.
• Temperatura: Afecta a las funciones vitales. La mayoría de los seres vivos viven entre 0 °C y 50 °C.
• Humedad: La disponibilidad de agua es el factor más crítico para la vida terrestre.
• Salinidad: Crucial en medios acuáticos para distinguir entre agua dulce y salada.
• Sustrato: El tipo de suelo o superficie sobre la que se desplazan o anclan los organismos.

Los ecosistemas no son compartimentos estancos con muros invisibles. A menudo, la transición entre un ecosistema y otro (por ejemplo, entre un bosque y una pradera) es gradual.

• Ecotono: Es la zona de transición entre dos ecosistemas distintos.
• Biodiversidad en bordes: Curiosamente, los ecotonos suelen tener una biodiversidad mayor que los ecosistemas adyacentes, ya que contienen especies de ambos medios.
• Escalas espaciales: Un ecosistema puede ser tan grande como la selva amazónica o tan pequeño como el agua acumulada en el hueco de un tronco.

En la tierra, el principal reto es la escasez de agua y los cambios bruscos de temperatura.

• Regulación térmica: Los animales homeotermos (sangre caliente) mantienen su temperatura constante, mientras que los poiquilotermos dependen del sol.
• Evitación de la desecación: Las plantas desarrollan cutículas impermeables o estomas que se cierran; los animales tienen pieles queratinizadas o caparazones.
• Soporte estructural: Al no haber empuje del agua, los organismos necesitan esqueletos o tejidos leñosos (madera) para mantenerse erguidos.

El agua ofrece estabilidad térmica, pero presenta otros retos:

• Flotabilidad: Desarrollo de vejigas natatorias en peces o aceites en algas para mantenerse a flote.
• Resistencia hidrodinámica: Los cuerpos suelen ser fusiformes (forma de torpedo) para desplazarse con menos esfuerzo.
• Presión hidrostática: Aumenta con la profundidad, limitando la presencia de ciertas especies a niveles específicos.
• Oxígeno: El oxígeno está disuelto en el agua en menor cantidad que en el aire, lo que requiere branquias muy eficientes.

Cada especie tiene un rango de condiciones en el que puede vivir.

• Factor limitante: Es aquel factor abiótico que, por su escasez o exceso, impide el crecimiento de una población (ej. la falta de luz en el fondo del mar).
• Especies eurioicas: Tienen un margen de tolerancia amplio (son generalistas, como las ratas).
• Especies estenoicas: Tienen un margen muy estrecho y son muy sensibles a los cambios (como los corales).

Son las que se establecen entre individuos de la misma especie.

• Asociaciones familiares: Para el cuidado de las crías y la reproducción.
• Sociedades jerárquicas: Individuos organizados con división del trabajo (ej. abejas o hormigas).
• Competencia: Por el alimento, el territorio o la pareja.
• Asociaciones coloniales: Individuos unidos físicamente (ej. corales).

Ocurren entre individuos de distintas especies.

• Depredación (+/-): Un individuo mata a otro para alimentarse.
• Parasitismo (+/-): El parásito vive a costa del huésped sin matarlo directamente.
• Mutualismo (+/+): Ambas especies se benefician. Si la unión es obligatoria, se llama simbiosis (ej. líquenes).
• Comensalismo (+/0): Una especie se beneficia y a la otra le es indiferente (ej. el pez rémora con el tiburón).

• Población: Conjunto de individuos de la misma especie en un lugar y tiempo dado.
• Hábitat: El lugar físico donde vive una especie ("su dirección").
• Nicho ecológico: La función o "profesión" que desempeña una especie en el ecosistema (qué come, cuándo caza, etc.). Dos especies no pueden ocupar el mismo nicho ecológico durante mucho tiempo sin que una desplace a la otra.

Los seres vivos se agrupan según cómo obtienen su alimento:

1. Productores: Organismos autótrofos (plantas, algas) que fabrican materia orgánica mediante la fotosíntesis.
2. Consumidores: Heterótrofos que se alimentan de otros. Pueden ser primarios (herbívoros), secundarios (carnívoros) o terciarios (superdepredadores).
3. Descomponedores: Bacterias y hongos que transforman la materia orgánica muerta en inorgánica, cerrando el ciclo.

Una cadena trófica es una secuencia lineal de quién se come a quién. Sin embargo, en la naturaleza existen las redes tróficas, que son interconexiones complejas de múltiples cadenas, ya que un animal suele comer varias cosas distintas.

Representan gráficamente la estructura del ecosistema por pisos.

• Regla del 10%: Solo aproximadamente el 10% de la energía de un nivel trófico pasa al siguiente. El resto se pierde en forma de calor y procesos vitales. $Energía_{disponible} \approx 0,10 \times Energía_{nivel\_anterior}$

La materia en el ecosistema es cíclica.

• Ciclo del carbono: El $CO_2$ es captado por las plantas (fotosíntesis) y devuelto a la atmósfera por la respiración de los seres vivos y las combustiones.
• Ciclo del nitrógeno: Fundamental para formar proteínas; las bacterias del suelo son clave para que las plantas puedan absorberlo.

Los biomas son grandes regiones del planeta con clima y vegetación similares.

• Tundra y Taiga: Zonas frías del norte con musgos o bosques de coníferas.
• Selva tropical: Máxima biodiversidad y lluvias constantes.
• Desierto: Escasez extrema de agua y temperaturas extremas.
• Bosque mediterráneo: Veranos secos y calurosos, con árboles de hoja perenne (encinas).

• Marinos: Se dividen en zona pelágica (aguas abiertas) y bentónica (fondo marino). La zona fótica es donde llega la luz (hasta los 200m).
• Aguas continentales: Pueden ser lóticas (ríos, agua en movimiento) o lénticas (lagos, agua estancada).

España es uno de los países con más biodiversidad de Europa.

• Dehesa: Bosque mediterráneo aclarado por el ser humano para pasto y agricultura.
• Bosque atlántico: En el norte, con hayas y robles, clima húmedo.
• Humedales: Como Doñana, vitales para aves migratorias.

Los ecosistemas tienden al equilibrio mediante la homeostasis.

• Sucesión ecológica: Proceso de cambio de un ecosistema a lo largo del tiempo (ej. de un campo quemado a un bosque).
• Clímax: Estado de máximo equilibrio y madurez de un ecosistema.

La actividad humana altera el equilibrio natural:

• Contaminación: Introducción de sustancias nocivas en el biotopo.
• Especies invasoras: Especies foráneas que desplazan a las autóctonas.
• Fragmentación: Dividir hábitats (por carreteras) impide el movimiento de las especies.

La conservación no es solo ética, es necesaria para nuestra supervivencia. Los servicios ecosistémicos son los beneficios que obtenemos gratis de la naturaleza: oxígeno, polinización, agua limpia y medicinas. El desarrollo sostenible busca satisfacer nuestras necesidades actuales sin comprometer las de las generaciones futuras.