VICERRECTORADO DE ESTUDIOS A DISTANCIA

                             COHORTE HID 032072  CR: 074

                  PARTICIPANTE: EMWID E. CASTILLO D.  C. I.:12.366.125

                              PROFESOR: CARLOS GRUBER

TRABAJO 9 -  ESTUDIOS AMBIENTALES

1.- Conceptos de Sistemas Biológicos

·        Los sistemas biológicos (células, sistemas orgánicos, organismos, poblaciones o ecosistemas) son, necesariamente, sistemas abiertos; incorporan energía y  materia del exterior. También liberan calor de la respiración y de otros procesos y arrojan productos de desecho. Además, en los sistemas biológicos y sus subsistemas son fundamentales  las acciones reguladoras de los sistemas cibernéticos. Los sistemas con estos tipos de funcionamiento se denominan sistemas homeostáticos (del griego homoios = parecidos y statikos = equilibrio).

·        Los sistemas biológicos están integrados por moléculas específicas, entre las cuales están las proteínas y ácidos nucleicos como los más representativos, que son polímeros. En la actividad biológica de estos polímeros interviene de una forma determinante su estructura, asegurada por un mecanismo de transmisión de la información. El mantenimiento de estas estructuras se debe fundamentalmente a la participación de una serie de interacciones algunas de las  cuales son particularmente peculiares de estos sistemas. El estudio de estas biomoléculas es el primer nivel jerárquico en el estudio de la Biofísica. Es lo que llamamos Biofísica Molecular.

La continua transformación de la materia que tiene lugar en los seres vivos es lo que      constituye el metabolismo. De la misma manera le sigue una continua transformación de la energía. Es el campo de estudio de la  Bioenergética.

Los fenómenos de Transporte son fundamentales en los seres vivos. A ello dedican una gran parte de la energía que consumen y utilizan unas estructuras muy especializadas y que están muy relacionadas con las membranas. Sistemas biológicos donde se lleva cabo transporte y donde se produce transformación de la energía: transporte de membrana, síntesis de ATP y fotosíntesis.

2.- Describa el Subsistema Biosfera: Concepto Básicos, Los Reinos Funcionales, Producción, Productividad Primaria, Consumo, Reducción, Fotosíntesis, Fijación y Flujo de Energía.

LA BIOSFERA:

Es una capa relativamente delgada de aire, tierra y agua capaz de dar sustento a la vida, que abarca desde unos 10 km. de altitud en la atmósfera hasta el más profundo de los fondos oceánicos. En esta zona la vida depende de la energía del Sol y de la circulación del calor y los nutrientes esenciales.

La biosfera ha permanecido lo suficientemente estable a lo largo de cientos de millones de años como para permitir la evolución de las formas de vida que hoy conocemos. Las divisiones a gran escala de la biosfera en regiones con diferentes patrones de crecimiento reciben el nombre de regiones biogeográficas.

La biosfera terrestre contiene numerosos ecosistemas complejos que engloban, en conjunto, todos los organismos vivos del planeta.

CONCEPTOS BÁSICOS:

LOS REINOS FUCIONALES

El sistema de clasificación jerárquica propuesto por el botánico Suizo, Linneo  distribuye (generalmente) a los seres vivos en cinco reinos (Moneras, Protistos, Hongos, Plantas y Animales), o seis si incluimos las Arqueobacterias.

Los Virus , las partículas subvirales viroides, virusoides, ARNs satelites, los priones, son entidades no celulares que poseen rasgos atribuibles a lo que se entiende por vida, poseen individualidad y entidad biológica y se deben incluir por lo tanto entre las formas que hacen a la diversidad de la vida.

Estudios recientes indican la conveniencia de clasificar a los organismos en tres Dominios: Bacteria, Archea y Eucarya y seis Reinos, incorporando a los ya señalados el de las Arqueobacterias.

I - MONERA: El reino más primitivo, agrupa a organismos vivos que carecen de un núcleo rodeado por membranas y de organelas, que se asocian generalmente con formas de vida más evolucionadas. Se conocen con el nombre de procariotas. Las bacterias (técnicamente las eubacterias) y las cianobacterias (llamadas anteriormente algas verdeazuladas) son las formas más abundantes de este reino.

El grupo más "primitivo", las Arqueobacterias, se encuentran hoy restringidos a hábitats marginales como manantiales calientes, lagos de alta salinidad o áreas de baja concentración de oxígeno. Hoy pueden considerarse como pertenecientes a un nuevo Dominio: Archea y al nuevo reino de las Arqueobacterias.

II- PROTISTAS: Es el primero de los reinos eucariotas, los organismos aquí agrupados (y todos los eucariotas...) poseen núcleo verdadero y organelas, lo cual implica una compartimentalización y la dedicación de áreas específicas a funciones también específicas.

Entre sus grandes grupos se encuentran las algas, euglenoides, ciliados, protozoarios, y flagelados.

Su importancia estriba, entre otras, en ser el "grupo de origen" de los tres Reinos restantes: Plantas, Animales, y Hongos.

III-HONGOS: Incluye en su mayoría a organismos

• pluricelulares (pero comprende también a las levaduras, entre ellas a Saccharomyces cerevisae, un importante hongo unicelular),
• heterótrofos (obtienen su energía de productos elaborados por otros organismos),
• en general poseen células con mas de un núcleo (multinucleadas, en oposición a las mas comunes o uninucleadas).

IV- LAS PLANTAS: Incluyen a organismos

• multicelulares
• todos ellos autótrofos (capaces de producir su propio alimento por medio de la fotosíntesis, o sea la conversión de la energía luminosa en energía química).

Desde el punto de vista ecológico los integrantes de este reino, en unión a los fotosintetizadores de Monera y Protistas, son considerados productores, y se encuentran en la base de toda cadena alimenticia.

V- EL REINO ANIMAL esta formado por

• heterótrofos
• multicelulares
• con capacidad (en algún punto de su vida) de movilizarse.

Desde el punto de vista ecológico los integrantes de este reino ocupan el nivel de consumidores, que pueden ser subdivididos en herbívoros (consumidores de plantas) y carnívoros (consumidores de otros animales).

Los Humanos, al igual que algunos otros organismos, somos omnívoros (capaces de funcionar como herbívoros o carnívoros).

Desde el punto de vista económico de los animales obtenemos (entre otros) carne, cuero, transporte etc.

PRODUCCIÓN

Es una medida de flujo de energía que circula por un ecosistema o por cada nivel trófico.  Es la cantidad de energía acumulada como materia orgánica por unidad de superficie o volumen y por unidad de tiempo, en el ecosistema o en el nivel trófico. Se expresa en unidades de biomasa por unidad de tiempo.

La  producción de un ecosistema se refiere a la cantidad de energía que ese ecosistema es capaz de aprovechar. Una pradera húmeda y templada, por ejemplo, es capaz de convertir más energía luminosa en biomasa que un desierto y, por tanto, su producción es mayor.

PRODUCTIVIDAD PRIMARIA

Se llama producción primaria a la producción de materia orgánica que realizan los organismos autótrofos a través de los procesos de fotosíntesis o quimiosíntesis. La producción primaria es el punto de partida de la circulación de energía y nutrientes a través de las cadenas tróficas.

La expresión se refiere a la producción de materia orgánica a partir de materia inorgánica, tal como la realizan los organismos autótrofos. La biomasa generada primariamente se utiliza por los propios productores para la obtención de energía o para la construcción de sus estructuras. Una parte pasa a los consumidores primarios (aproximadamente un 10%), los llamados herbívoros o mejor fitófagos, que a su vez reelaboran las moléculas para fabricar sus propios componentes, por lo que los llamamos productores secundarios, o las degradan (catabolismo) para obtener energía. La energía se disipa a medida que la materia orgánica circula por los distintos niveles de la cadena trófica, a la vez que los átomos vuelven a formar moléculas inorgánicas como CO₂ y NO₃^– (ion nitrato).

CONSUMO

El consumo es la instancia final del proceso productivo. Teóricamente, el proceso de producción se organiza en función del consumo, aunque en las sociedades capitalistas el consumo mismo es concebido sólo como una mediación para el círculo de la producción, para la conversión del valor económico objetivo en valor económico general, viabilizando la realización de la ganancia y la acumulación de la plusvalía. El consumo puede ser analizado en tanto consumo productivo (consumo de insumos, energía, etc.), para la realización de un bien o servicios, y consumo final, entendido como terminación del producto, utilización del bien o servicio.

Los patrones de producción y consumo causan devastación ambiental, agotamiento de recursos y extinción de especies. Los beneficios del desarrollo no se comparten equitativamente y la injusticia, la pobreza, la ignorancia y los conflictos violentos se manifiestan por doquier siendo causa de grandes sufrimientos. Vivimos en un mundo insustentable. La capacidad de recuperación de la comunidad de vida y el bienestar de la humanidad dependen de la preservación de un biosfera saludable y de nuestra comprensión del significado de “sustentabilidad”.

REDUCCIÓN

Las plantas pueden obtener el nitrógeno que necesitan a partir de los nitratos (NO₃^-), por ejemplo. Los nitratos son absorbidos por las raíces y transportados por los vasos leñosos hacia el parénquima clorofílico de la hoja.

 En los nitratos el nitrógeno se encuentra en una forma muy oxidada, mientras que en los compuestos orgánicos se encuentra en forma reducida. La reducción es realizada por el NADPH y la energía necesaria para el proceso es aportada por el ATP. Ambos productos, como ya sabemos, se obtienen en grandes cantidades en la fase luminosa de la fotosíntesis. Esta es la razón por la que la reducción del nitrógeno y su incorporación en las sustancias orgánicas se realiza en los cloroplastos, y no porque el proceso necesite de una manera directa la luz.

FOTOSÍNTESIS

La fotosíntesis es el proceso por el que se capta la energía luminosa que procede del sol y se convierte en energía química. Con esta energía el CO₂, el agua y los nitratos que las plantas absorben reaccionan sintetizando las moléculas de carbohidratos (glucosa, almidón, celulosa, etc.), lípidos (aceites, vitaminas, etc.), proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN) que forman las estructuras vivas de la planta.

FIJACIÓN Y FLUJO DE ENERGÍA

Uno de los pilares fundamentales de la ecología es estudiar el flujo de energía que se propaga a través de la red trófica, desde los productores primarios hasta los consumidores y detritívoros, perdiendo calidad dicha energía en el proceso al disiparse en forma de calor. El principal aporte de energía a los ecosistemas es la energía proveniente del sol, pero las plantas (en ecosistemas terrestres, o las algas en los acuáticos) tienen una eficiencia fotosintética limitada, al igual que los herbívoros y los carnívoros tienen una eficacia heterotrófica.

3.- ¿Qué es reconocido como Autoecología? 

·        La autoecología estudia las adaptaciones de las especies individuales a su ambiente y las relaciones que mantienen con él.

·        Es una rama de la Ecología que estudia las relaciones de una sola especie con el medio ambiente. Esto comprende estudios de esa especie en relación con el hábitat que ocupa, con respecto a su adaptabilidad y de selección, se basa en las tablas vitales y la biología de la especie. Mucho de la etología y la fenología individual son aportes a la autoecología desde un punto de vista fisiológico.

·        La autoecología es el escalón más básico de la ecología que estudia las especies en relación al eslabón superior. Se encarga del estudio de las adaptaciones de una especie a los factores abióticos.

La adaptación consiste en la existencia o posesión de características fisiológicas, morfológicas y etológicas que son adecuadas para que una especie sobreviva bajo las condiciones abióticas o bióticas en que vive. Suelen ser comunes páralos miembros de una población, heredados de los progenitores y por lo tanto pueden ser transmitidos. La evolución puede propiciar:

·         Órganos homólogos: dos especies distintas que tienen órganos con estructura semejante e igual origen embrionario a pesar de que presentan diferencias en su función.

·         Órganos análogos: órganos de especies distintas con morfología semejante y función semejante pero origen embrionario diferente, esto es evolución convergente.

4.- Importancia del Concepto de Ecosistema

Un Ecosistema es el conjunto de leyes que rigen los sistemas vivos antes de ser transformados por la actividad humana. Es un modelo conceptual que pretende explicar las relaciones de una comunidad biótica con su ambiente. El análisis del ecosistema es una de las bases del análisis ambiental.

El ecosistema supone la relación entre un biotipo y una biocenosis, por lo tanto, el ecosistema es el estudio de las relaciones entre una comunidad de especies y su medio y las relaciones al interior de esa comunidad. Cada especie construye sus propios mecanismos adaptativos para el cumplimiento de las funciones dentro del ecosistema.

En un ecosistema, todos los elementos del sistema están balanceados y vienen dentro de determinados límites e impiden que el sistema global se destruya. Existen siete “leyes” o características básicas de los ecosistemas: flujo de energía, cadenas tróficas o alimenticias, los ciclos biogeoquímicos, el nicho ecológico, los equilibrios ecosistémicos, la resilencia y la sucesión vegetal.

Estos sistemas ecológicos presentan relaciones corológicas y funcionales entre los seres vivos y los elementos abióticos en un tiempo y un lugar determinados, en diferentes escalas de organización, como son la población o la comunidad.

Este término lo introdujo el inglés Tansley (1935), quien lo usó refiriéndose a “todo el sistema (en el sentido físico) incluyendo no solamente el complejo de organismos, sino también el complejo total de los factores físicos que forman lo que llamamos el medio del bioma. A pesar que los organismos podrían ser nuestro interés principal, no los podemos desligar de su ambiente espacial, con los que forman un solo sistema físico”.

El ecosistema es la máxima unidad funcional de la naturaleza, tiene un constante flujo de materia y energía, cuya funcionalidad se debe a su biodiversidad. En conclusión, es una delicada unidad de funciones biológicas, que guardan un intrínseco equilibrio entre los factores bióticos y abióticos presentes en él.

De allí la importancia de los Ecosistemas, en los que necesitamos la riqueza biológica de  estos porque toda la ecosfera es un gran ecosistema en el que todos sus componentes están estrechamente relacionados y los daños graves en alguna de sus partes repercuten, cuando menos lo esperamos, en desequilibrios en todo el planeta. La humanidad necesita para vivir una biosfera saludable y un planeta equilibrado. La posibilidad de completar los ciclos de los elementos químicos, de purificar los residuos que producimos o de controlar numerosas enfermedades depende de un correcto funcionamiento de la naturaleza.

Además no es necesario, en absoluto, destruir o dañar gravemente los ecosistemas para mantener un adecuado nivel de desarrollo y extenderlo a toda la humanidad. Es más bien un problema de uso inteligente de los recursos y de poner limitaciones a prácticas abusivas y caprichosas.

Relaciones Biota-Biotopo                                  

Por su parte, la Biota es el conjunto de los seres vivos de un país o de una localidad cualquiera integrada por las plantas y los animales y el Biotopo es la porción de la biosfera donde se dan determinadas condiciones ecológicas que le confieren una cierta unidad e independencia respecto a los demás ambientes que la circundan. Estas condiciones sustentan ciertas especies, animales o vegetales, que forman una comunidad o biocenosis. Indudablemente, existe una estrecha relación entre estos dos términos ya que forman parte de un ecosistema y se puede concluir diciendo que la  biocenosis conjuntamente con el  biotopo constituye un ecosistema en el que las especies interactúan  de forma directa  en actividades tales como la depredación, el comensalismo, la simbiosis y el parasitismo.

ARTÍCULOS DE INTERNET:

http://www.monografias.com/trabajos14/ecologia-sist/ecologia-sist.shtml

En este enlace encuentras información  de todo lo que concierne al estudio de la ecología, la biosfera, biomas, ecosistemas, energía y nutrientes, desequilibrios, poblaciones y comunidades, diversidad, tasas de crecimiento de la población, interacciones en la comunidad, competencia, depredación, parasitismo, coevolución, sucesión y comunidades climax, la teoría general de sistemas, Ecosistemas, entre otros.

http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/introrevisada.htm

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http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_a_einstein/documentos/biologiaTemario

CTMA/301.TEMA3.BIOSFERA.COMPOSICION_Y_ESTRUCTURA.FACTORES%20A.pdf

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