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MODULO II UNIDAD 4 CAPITULO 4
La ecolog�a estudia las interacciones en la naturaleza. En un ecosistema ellas incluyen el reciclado de minerales, el flujo de energ�a y el control de la poblaci�n.
PANORAMA GENERAL DEL RECICLADO DE MATERIALES
Hemos estudiado diversos ciclos de nutrientes o bio-geo-qu�micos y corresponde enfatizar qu� los mueve. Uno de los objetivos de la investigaci�n en ecolog�a es el de determinar por qu� los organismos regulan y reciclan los minerales dentro de un ecosistema, sobre todo el nitr�geno y el f�sforo, que la acci�n de la vida ha transformado en cuellos de botella, porque los necesita en tanta abundancia que su disponibilidad se halla en el l�mite. Debe quedar claro que si no fuera por su gran utilidad quimica para armar biomol�culas como el DNA, el RNA, el ATP, los fosfol�pidos y las prote�nas, que necesitan uno o ambos elementos cruciales, el cuello de botella no aparecer�a. La naturaleza favorece entonces todo lo que contribuya a acelerar el reciclo de esos elementos m�s necesarios que otros. Los herb�voros agilizan el rerciclo con la ingesta de partes de plantas. Luego los excretan como detritos, o fragmentos de materia org�nica muerta. Vuelven as� al suelo m�s r�pido que si no existieran o que si no los hubiesen comido. La tarea sigue a cargo de los detrit�voros, por ejemplo lombrices, peque�os artr�podos del suelo, nematodes, an�lidos acu�ticos, etc., que medran de la materia fecal y otros detritos. Ayudan a acelerar la vuelta al suelo m�s r�pido que si esa tarea la tuviesen que hacer los descomponedores o desintegradores, que son los sapr�fitos unicelulares, entre los cuales anotamos a los hongos. La tarea final de descomponer cad�veres, plantas muertas y materia fecal, la realizan los microorganismos. Los carn�voros de primer orden (que ingieren herb�voros) aceleran m�s el retorno al suelo de los materiales ingeridos que si se esperara su muerte natural; lo mismo sucede con los carn�voros de segundo orden, como los buhos, que aceleran con su actuar la muerte de los carn�voros de primer orden y el reciclado r�pido de sus valiosos elementos, el nitr�geno y el f�sforo, que son los mejores fertilizantes. Los �nicos que se salvan son los carn�voros de segundo orden, expuestos solamente a mecanismos como los par�sitos, la programada disminuci�n de la eficiencia, superada ya la edad de la procreaci�n, etc.
Las ra�ces de las plantas y de los hongos que forman colonias absorben los materiales org�nicos vueltos asimilables para ellos por los procesos de descomposici�n a la intemperie. Algunos minerales valiosos van a parar, pese a todo, al oc�ano, cuyo fondo "aran" o remueven especies marinas, adaptadas para vivir de los sedimentos que alguna vez fueron biol�gicos. Los productores y los diferentes consumidores forman una primera pir�mide alimentaria o cadena tr�fica.
CADENAS PARASITICAS Y SAPROTROFICAS - Hay todav�a dos pir�mides especializadas
distintas de la general. La primera es la paras�tica, como por ejemplo,
granos de ma�z, cerdo,
La segunda es la saprof�tica o saprotr�fica, que comienza ahora con
un primer nivel muy limitado, el de materia org�nica muerta. Esta
es consumida por animales detrit�voros y luego por hongos y bacterias
descomponedoras. La medicina legal puede reconocer la edad de un cad�ver
por el tipo de sapr�fitos que est�n medrando sobre los restos dejados
por otros organismos descomponedores previos.
En general se puede asegurar que las cadenas o pir�mides lineales
son una modelizaci�n te�rica que se debe matizar en forma de red tr�fica.
PANORAMA GENERAL DEL FLUJO DE ENERGIA. Un segundo aspecto funcional
que facilita la comprensi�n de c�mo opera un ecosistema es el flujo
de energ�a Desde la d�cada del 20 se menciona la pir�mide de los niveles
tr�ficos. Nivel tr�fico significa casillero en la cual se clasifican
los seres vivos que se alimentan de otros seres vivos o directasmente
del sol. Estos �ltimos corresponden al nivel m�s bajo (la alfalfa)
y son los productores o productores primarios. El nivel siguiente
es el de los herb�voros, seguidos por carn�voros de primero y de segundo
orden. Supongamos estar en una isla. La biomasa del primer nivel
es mucho mayor que la del segundo, �ste tiene mucho mayor biomasa
que el tercero y lo mismo corresponde se�alar del tercero con respecto
del cuarto. Los expertos en ecolog�a prefieren expresar sus relaciones
en t�rminos de flujo de energ�a entre los diferentes niveles tr�ficos.
LECTURA 39--
LECTURA 40--
EXCLUSION COMPETITIVA.- El bi�logo ruso Gause (regla 32), fundador
de la ecolog�a, construy� los primeros quemostatos o quimiostatos,
esto es, los primeros fermentadores cont�nuos agitados de laboratorio.,
en condiciones de asepsia (limpieza). Al ser cont�nuos reciben constantemente
sus nutrientes disueltos en un caldo de afuera. Sembraba entonces
dos especies diferentes necesitadas ambas del mismo nutriente limitante
(motivo del nombre del aparato, que est� limitado por un compuesto
qu�mico - de all� quemostato) y observaba que luego de un per�odo
transitorio, una de las especies se lavaba (desbordaba) y la otra
monopolizaba el nicho topol�gico. Prevalece entonces la especie que
para las condiciones de trabajo, es capaz de aprovechar con mayor
eficiencia el nutriente limitante recibido. Cabe aclarar que adem�s
del nutriente limitante, hay muchos otros nutrientes en el caldo,
todos en exceso. Si se cambia ya sea el tipo de nutriente limitante,
ya sea el ritmo de agregado del nutriente limitante inicial, la eficiencia
comparativa de ambos organismos en competencia puede ser al rev�s
que los resultados iniciales. Otro nombre para el principio de Gause
es el de exclusi�n competitiva.
CAMBIOS EN LA POBLACION - En la lectura 4 ya hemos visto casos de
fuerzas biol�gicas que limitan el incremento desproporcionado de la
poblaci�n de una especie. En general, en los animales provistos de
sistemas nerviosos, aumenta la lucha interna dentro de la poblaci�n,
hay muerte infantil provocada por los adultos cuando no hay sitio
para refugiarse o anidar y otros procesos varios de canibalismo. Cuando
todos los territorios est�n poblados, la densidad ya no puede crecer
y los individuos deben migrar a sitios con depredadores especialmente
desarrollados o con climas a los cuales no est�n bien adaptados. Hay
muchos ejemplos de migraciones masivas provocadas por la falta de
alimento o refugio y su desenlace suele ser la muerte masiva. Se
acaba de mencionar la incidencia del clima sobre los cambios de una
poblaci�n. Tambien pueden suceder incendios, erupciones volc�nicas
y otros problemas similares que afectan la din�mica poblacional.
En resumen, todas las poblaciones pueden crecer exponencialmente pero
el ambiente posee una capacidad de carga de biomasa que es imposible
superar, pese a los intentos que est� haciendo la especie humana para
extender sus l�mites en su beneficio. La informaci�n de una densidad
de poblaci�n alta conduce a contramedidas espont�neas que buscan adecuar
las densidades poblacionales relativas a la oferta real de alimentos. El
papel de la tecnolog�a de alimentos para desplazar ese l�mite incrementando
la eficiencia todo lo posible debe ser observado como un inteligente
arbitrio de la especie humana para extender sus propios l�mites. La
ecolog�a menciona un nivel �ptimo de densidad poblacional con respecto
a la cantidad de alimentos disponibles. Por la ley de Malthus, esto
afecta directamente al ser humano.
LEY DE MALTHUS - Thomas Malthus se di� cuenta en 1798 que la poblaci�n
humana crec�a exponencialmente y predec�a que el crecimiento de los
alimentos no pod�a seguir el mismo ritmo. Esto es en parte superable
tecnologicamente y sirve de base para la profesi�n que hemos elegido
seguir, que busca lograr la propagaci�n de biomasa a un ritmo mayor
que el de la especie humana misma en forma de ingesta de calidad (por
ejemplo microorganismos alimentados con metano -- pollos modificados
geneticamente de manera que su ingesta est� siempre atrasada con respecto
a las posibilidades gen�ticas -- buena industria frigor�fica de aves
-- marketing). Volviendo a Malthus, los dos fundadores de la biolog�a
moderna, Charles Darwin y a.
SUCESION - Se trata de un t�rmino t�cnico referido a un ecosistema
destru�do por una inundaci�n, incendio, cicl�n, etc. Se denomina
sucesi�n al proceso natural de reconstrucci�n de un ecosistema destru�do.
Todo empieza con algunas especies vegetales denominadas pioneras,
que encuentran su oportunidad en esas situaciones. La silvestre pampa
h�meda argentina, desprovista de bosques por los habituales incendios
descriptos en antiguas obras literarias, es un ejemplo de esas especies
pioneras que se especializaron en encarar repetidamente la misma oportunidad:
un ecosistema destruido. Son pastos, yuyos, cardos que se propagan
con semillas llevadas por el viento y que crecen con diferente eficiencia
en los diferentes suelos de sedimentos de peri�dicas erupciones volc�nicas
tra�dos por los vientos. Las especies invasoras empiezan a cambiar
el ambiente aumentando el contenido org�nico del suelo, dando sombra
y ayudando con la humedad ambiental. La sucesi�n contin�a luego tratando
de modificar la primera comunidad creada hasta el pr�ximo previsible
incendio o inundaci�n.
CONCLUSIONES RAZONADAS
LECTURA 38-
LEYES DE CONSERVACION DE LA ENERGIA (Werner)-
PLANTAS DE C3 y C4 (Lewis)-
COSTOS ENERGETICOS DE RECOLECCION DE ALIMENTOS (May y Ohlsson)-
El papel del ser humano en este panorama es digno de ser meditado
profundamente, as� como el papel de la tecnolog�a de alimentos en
el mismo contexto. Chou, inquieto por esos dos motivos, se propuso
solicitarle al presidente del gremio un hilo rector para orientarse
en este campo. Pero mientras tanto fue pensando sus cinco minutos
por su propia cuenta, anotando sus conclusiones personales en su cuaderno.
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