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Guía Completa sobre Ecosistemas, Biodiversidad y Ciclos Biogeoquímicos - Prof. Cortez, Apuntes de Ciencias Ambientales

Una visión general de los ecosistemas, la biodiversidad y los ciclos biogeoquímicos. Explora los componentes bióticos y abióticos de los ecosistemas, la clasificación de los mismos, y su evolución. Además, profundiza en la diversidad biológica, incluyendo la genética, de especies y ecosistémica, así como los servicios ecosistémicos. Finalmente, aborda los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, carbono, fósforo, agua y azufre, destacando su importancia para la vida y el equilibrio ambiental. Este recurso es ideal para estudiantes y cualquier persona interesada en comprender mejor el funcionamiento de la naturaleza y su conservación.

Tipo: Apuntes

2024/2025

Subido el 09/10/2025

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Ecosistema
Ecosistema: unidad natural dinámica formada por
organismos vivos (biocenosis) y el medio físico (biotopo)
que interactúan intercambiando materia y energía.
Biotopo: aire, agua, suelo, rocas, minerales, temperatura.
Biocenosis: comunidad de seres vivos (plantas, animales,
microorganismos).
Ejemplos: bosques, lagos, desiertos, praderas, sabanas.
Concepto propuesto por Arthur G. Tansley (1935);
considerado la unidad de estudio de la ecología.
Elementos relacionados
Comunidad biótica: conjunto de plantas y animales que viven
e interactúan en un espacio común.
Hábitat: “dirección” → lugar donde vive un organismo (ej.
vicuña en la puna).
Nicho ecológico: “profesión” → función que cumple un
organismo en su ecosistema (lo que hace y cómo se adapta).
Componentes del ecosistema
1. Abióticos (no vivos):
o Sustancias inorgánicas: aire, agua, oxígeno, CO,
nitrógeno, minerales.
o Sustancias orgánicas: carbohidratos, lípidos,
proteínas, humus.
o Clima: energía solar, lluvias, vientos, temperatura,
humedad.
o Espacio físico: cavernas, playas, lagos.
2. Bióticos (vivos):
o Productores (autótrofos): plantas verdes, algas,
fitoplancton → fotosíntesis.
o Consumidores (heterótrofos):
§ Herbívoros: comen plantas (consumidores
primarios).
§ Carnívoros: comen herbívoros (consumidores
secundarios).
§ Omnívoros: comen plantas y animales (ej.
humanos, osos, zorros).
§ Especiales:
§ Detritívoros → lombrices, cangrejos.
§ Carroñeros → buitres, hienas.
§ Superdepredadores → tiburones, orcas.
o Descomponedores: bacterias y hongos → reciclan
materia orgánica muerta.
o Transformadores (mineralizadores): bacterias que
convierten materia orgánica en inorgánica (ej.
nitrificantes).
Clasificación de los ecosistemas
Naturales: no intervenidos por el hombre → bosques, lagos,
mares, montañas, desiertos.
Artificiales: creados o modificados por el hombre.
o Maduros: parecidos a los naturales, con potencial de
uso (agua, madera, plantas medicinales).
o Controlados: con fines recreativos o de manejo
(parques, áreas de caza, bosques controlados).
o Productivos: uso intensivo → agricultura, ganadería,
minería.
o Urbanos: ciudades, pueblos, áreas industriales.
Evolución de los ecosistemas
El ecosistema cambia en el tiempo (como un ser vivo).
Corto plazo: modificaciones estacionales (ej. bosque en
primavera vs. otoño).
Largo plazo: un ecosistema puede transformarse en otro (ej.
bosque actual que fue mar en el pasado → fósiles como
evidencia).
Ciencia que estudia estos cambios: paleoecología.
Fenómeno El Niño y La Niña
Son fenómenos climáticos opuestos que afectan los
ecosistemas.
El Niño: lluvias intensas → bloquean ascenso de aguas
profundas con nutrientes → afecta negativamente a especies.
La Niña: sequías → permite ascenso de aguas ricas en
nutrientes → favorece algunas especies.
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Ecosistema

  • Ecosistema : unidad natural dinámica formada por organismos vivos (biocenosis) y el medio físico (biotopo) que interactúan intercambiando materia y energía.
  • Biotopo : aire, agua, suelo, rocas, minerales, temperatura.
  • Biocenosis : comunidad de seres vivos (plantas, animales, microorganismos).
  • Ejemplos: bosques, lagos, desiertos, praderas, sabanas.
  • Concepto propuesto por Arthur G. Tansley (1935) ; considerado la unidad de estudio de la ecología.

Elementos relacionados

  • Comunidad biótica : conjunto de plantas y animales que viven e interactúan en un espacio común.
  • Hábitat : “dirección” → lugar donde vive un organismo (ej. vicuña en la puna).
  • Nicho ecológico : “profesión” → función que cumple un organismo en su ecosistema (lo que hace y cómo se adapta).

Componentes del ecosistema

  1. Abióticos (no vivos) : o Sustancias inorgánicas : aire, agua, oxígeno, CO₂, nitrógeno, minerales. o Sustancias orgánicas : carbohidratos, lípidos, proteínas, humus. o Clima : energía solar, lluvias, vientos, temperatura, humedad. o Espacio físico : cavernas, playas, lagos.
  2. Bióticos (vivos) : o Productores (autótrofos) : plantas verdes, algas, fitoplancton → fotosíntesis. o Consumidores (heterótrofos) : § Herbívoros : comen plantas (consumidores primarios). § Carnívoros : comen herbívoros (consumidores secundarios). § Omnívoros : comen plantas y animales (ej. humanos, osos, zorros). § Especiales : § Detritívoros → lombrices, cangrejos. § Carroñeros → buitres, hienas. § Superdepredadores → tiburones, orcas. o Descomponedores : bacterias y hongos → reciclan materia orgánica muerta. o Transformadores (mineralizadores) : bacterias que convierten materia orgánica en inorgánica (ej. nitrificantes).

Clasificación de los ecosistemas

  • Naturales : no intervenidos por el hombre → bosques, lagos, mares, montañas, desiertos.
  • Artificiales : creados o modificados por el hombre. o Maduros : parecidos a los naturales, con potencial de uso (agua, madera, plantas medicinales). o Controlados : con fines recreativos o de manejo (parques, áreas de caza, bosques controlados). o Productivos : uso intensivo → agricultura, ganadería, minería. o Urbanos : ciudades, pueblos, áreas industriales.

Evolución de los ecosistemas

  • El ecosistema cambia en el tiempo (como un ser vivo).
  • Corto plazo : modificaciones estacionales (ej. bosque en primavera vs. otoño).
  • Largo plazo : un ecosistema puede transformarse en otro (ej. bosque actual que fue mar en el pasado → fósiles como evidencia).
  • Ciencia que estudia estos cambios: paleoecología.

Fenómeno El Niño y La Niña

  • Son fenómenos climáticos opuestos que afectan los ecosistemas.
  • El Niño : lluvias intensas → bloquean ascenso de aguas profundas con nutrientes → afecta negativamente a especies.
  • La Niña : sequías → permite ascenso de aguas ricas en nutrientes → favorece algunas especies.
  • Impacto principal: ecosistemas de la costa del Pacífico (Perú) , pero con influencia continental.

Sucesión ecológica

  • Proceso de cambios graduales en la composición de especies de un ecosistema hasta alcanzar estabilidad o clímax.
  • Permite mayor equilibrio y organización en el tiempo. Tipos:
  1. Primaria : en lugares nunca colonizados (roca desnuda, lava, arenas). o Colonizadores: líquenes, musgos. o Duración: cientos o miles de años.
  2. Secundaria : en lugares ya habitados pero perturbados (incendios, tala, agricultura abandonada). o Más rápida que la primaria.

Adaptaciones

Definición

  • Adaptación : característica que permite a los seres vivos sobrevivir y reproducirse frente a condiciones ambientales adversas.
  • Puede ser morfológica, fisiológica o de conducta.
  • Surge por mutaciones y se consolida mediante selección natural.
  • Es esencial para la supervivencia y evolución de las especies.

Tipos de adaptación

  1. Adaptación morfológica (estructural) o Cambios en la forma o estructura externa para sobrevivir. o Ejemplos: § Camuflaje → camaleón, insecto hoja, oso polar. § Mimetismo → especies inofensivas que imitan a peligrosas. § Cactus → hojas transformadas en espinas para conservar agua y protegerse. § Oso polar → pelaje blanco y denso para frío y camuflaje.
  2. Adaptación fisiológica (funcional) o Cambios en el funcionamiento interno del organismo. o Ejemplos: § Hibernación → disminución de metabolismo en invierno (oso pardo, murciélagos). § Estivación → latencia en climas cálidos y secos (caracoles, anfibios).
  3. Adaptación de conducta o comportamiento o Cambios en la manera de actuar para asegurar supervivencia o reproducción. o Ejemplos: § Migración → aves que cambian de lugar por alimento o clima. § Cortejo → rituales para atraer pareja (gallito de las rocas).

Caso especial: Vicuña (Perú)

  • Morfológica : lana fina (protección del frío), color acanelado (camuflaje), patas largas (escape), pezuñas almohadilladas (suelo irregular), ojos grandes (visión de depredadores).
  • Fisiológica : glóbulos rojos abundantes (14 millones/mm³, adaptación a altura), incisivos de crecimiento continuo, lana en el pecho para frío.
  • Conductual : territorialidad (estercoleros), macho vigilante y silbido de alarma al detectar depredadores.

DIVERSIDAD BIOLÓGICA Y JERARQUÍAS

Definición: Variabilidad de organismos vivos en genes, especies, ecosistemas y paisajes. Incluye procesos ecológicos y evolutivos. Origen: Evolución biológica + adaptación al ambiente. Historia del concepto:

Ejemplos: formación del suelo, fotosíntesis, ciclos biogeoquímicos, ciclo del agua. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS – SÍNTESIS Definición clave: Procesos de circulación de elementos químicos (C, N, O, P, H2O, S, etc.) entre biosfera, atmósfera, litosfera e hidrosfera , necesarios para la vida. Tipos:

  • Gaseosos: carbono, nitrógeno, oxígeno, agua.
  • Sedimentarios: fósforo, azufre, calcio, etc. Características: necesitan un elemento químico, organismos vivos, un depósito geológico y retorno al ambiente.

CICLO DEL NITRÓGENO (N) – Gaseoso

  • Importancia: Forma proteínas y aminoácidos. 80% del aire es N2, pero en forma no aprovechable.
  • Palabras clave: bacterias, nitratos, proteínas, fijación, desnitrificación.
  • Etapas:
    1. Fijación: N2 → nitratos. (Bacterias Rhizobium, descargas eléctricas).
    2. Amonificación: Materia orgánica → amoníaco/urea/ácido úrico (descomposición).
    3. Nitrificación: Amoniaco → nitritos → nitratos (Nitrosomonas, Nitrobacter).
    4. Desnitrificación: Nitratos → N2 (Pseudomonas), regresa a la atmósfera.

CICLO DEL CARBONO (C) – Gaseoso

  • Importancia: Base de carbohidratos, lípidos y proteínas. Regula fotosíntesis y respiración.
  • Palabras clave: CO2, fotosíntesis, respiración, combustión, sedimentos, combustibles fósiles.
  • Etapas:
    1. CO2 en atmósfera/hidrosfera.
    2. Fotosíntesis: plantas lo transforman en glucosa.
    3. Respiración: animales/plantas liberan CO2.
    4. Combustión: quema de madera/petróleo → CO2.
    5. Disolución: CO2 en agua → carbonatos → sedimentos marinos.
    6. Procesos geológicos: rocas y volcanes liberan CO tras millones de años.

CICLO DEL FÓSFORO (P) – Sedimentario

  • Importancia: ADN, ARN, ATP, huesos y membranas celulares.
  • Palabras clave: fosfatos, rocas, sedimentos, fitoplancton, redes tróficas.
  • Etapas:
    1. Rocas y suelo: liberan fosfatos.
    2. Asimilación: plantas y fitoplancton absorben fosfatos.
    3. Transferencia trófica: animales lo obtienen al alimentarse.
    4. Mineralización/excreción: parte regresa al suelo y al mar.
    5. Sedimentación: fosfatos inmovilizados en rocas → ciclo largo.

CICLO DEL AGUA (H2O) – Gaseoso

  • Importancia: Regulador térmico, transporte de nutrientes y soporte vital.
  • Palabras clave: evaporación, condensación, precipitación, escorrentía, infiltración.
  • Etapas:
    1. Evaporación: agua → vapor.
    2. Condensación: vapor → nubes.
    3. Precipitación: lluvia/nieve/granizo.
    4. Escorrentía: agua fluye a ríos, mares.
    5. Infiltración: agua al subsuelo → acuíferos.
    6. Retorno: nuevamente evapora → reinicia el ciclo.

CICLO DEL AZUFRE (S) – Sedimentario y atmosférico

  • Importancia: Parte de proteínas, vitaminas y procesos celulares.
  • Palabras clave: sulfatos, bacterias, volcanes, lluvia ácida.
  • Etapas:
    1. Asimilación: plantas absorben sulfatos.
    2. Transferencia trófica: animales obtienen S al alimentarse.
    3. Descomposición: bacterias liberan H2S y SO2.
    4. Volcanes/combustión: emiten SO2.
    5. Atmósfera: SO2 + agua → H2SO4 (lluvia ácida). Retorno: precipitación lleva S al suelo/agua.