Informe de Biologia - Minca
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Facultad de ciencias básicas, programa de Física
Correo electrónico: [email protected]
ESTUDIO DE UN ECOSISTEMA RIPARIO Study of an ecosystem ripario
Blanco Michellea, Cuentas Carlosb, Noriega Hernán c, Rodian Fonseca d
a, c,b Estudiantes, dDocente
Recibido ; Aceptado ; Publicado en línea .
Resumen
El siguiente informe tiene como objetivo el estudio de los fenómenos biológicos, la manera como las leyes físicas
intervienen y las implicaciones que esto requiere, para ello se realizó una salida de campo en donde se observaron
detalladamente distintas especies, poblaciones, comunidades y se procedió al estudio de estas. También se deter-
minaron varios tipos de medios como el suelo, el agua, las piedras, un tronco, y se realizó el estudio detallado de
los factores bióticos y abióticos que intervenían en cada uno.
Palabras claves: Especies, poblaciones, comunidades, factores bióticos y abióticos.
Abstract
The following report aims to study biological phenomena, how the physics involved and the implications that this requires,
to do a field in which detail different species, populations, communities were observed took place and proceeded to studying
these. Various types of media such as soil, water, stones, a log is also determined, and the detailed study of biotic and abiotic
factors involved in each place.
Keywords: Species, populations, communities, biotic and abiotic factors.
1. Introducción
Debido a que durante la salida de campo se realizaron
dos experiencias, y estas estuvieron estrechamente li-
gadas con lo que es un ecosistema ripario se hace nece-
sario saber un poco a cerca de este, los ecosistemas ripa-
rios básicamente pueden estar localizados en los bordes
de los ríos, arroyos y cuerpos de agua. Estos ecosistemas
ofrecen diversos servicios ambientales como el filtrado
de sedimentos y contaminantes que son arrastrados
desde las partes altas de la cuenca por los ríos, mitigan
el impacto de las inundaciones y aumentan la conectivi-
dad e integridad de la cuenca pues favorecen a la disper-
sión y movilidad de las especies.
2. Marco teórico
Ecología es la ciencia que estudia las interacciones de los
organismos vivos y su ambiente. La ecología humana es
el estudio de los ecosistemas desde el punto de vista de
la forma en que afectan a los seres humanos y en la que
resultan afectados por ellos. La ecología humana incluye
conocimientos de muchas ramas del saber: aspectos quí-
micos, económicos, políticos, sociales, éticos, y también
estrictamente biológicos. Los ecólogos tratan de organi-
zar el conocimiento humano acerca de las interacciones
que se presentan en la naturaleza y desarrollan modelos
que simplifican la realidad determinando las variables
Estudio de un ecosistema ripario
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que parecen ser claves en una situación dada. Una buena
teoría o modelo, integra en forma consistente y orde-
nada varias referencias separadas. Esto permite a los
científicos hacer predicciones sobre el futuro. Los mode-
los pueden ser gráficos, verbales y los más elaborados se
basan en fórmulas matemáticas o estadísticas.
Figura 1. Espectros de los niveles de organización según
Odum.
Los diferentes niveles de organización del espectro bio-
lógico (Fig. 1) han sido considerados por Odum (1971)
como sistemas biológicos. Cuando los componentes bió-
ticos (organismos) y los componentes abióticos interac-
túan entre sí, a través de un intercambio de materia y
energía, se produce un sistema biológico funcional.
Cada uno de los componentes bióticos representa un ni-
vel de organización con características propias y funcio-
nes propias. Cada nivel es un sistema diferente con com-
plejidades e interacciones que no se pueden predecir a
través del conocimiento de otro nivel. Los ecólogos tra-
tan especialmente los sistemas: individual, poblacional,
comunidad, el ecosistemas y la biosfera como niveles de
jerarquía. Los estudios ecológicos se realizan a diferen-
tes niveles de jerarquía, los cuales incluyen: individuo,
población, comunidad y ecosistema.
Un individuo es un organismo que fisiológicamente es
independiente de otro individuo. Ejemplo: un caracol,
una colonia de corales. A nivel individual se trata de en-
tender como un organismo sobrevive bajo condiciones
físico-químicas cambiantes y cómo se comporta el indi-
viduo para reproducirse, evitar a los predadores y loca-
lizar alimento En un biotopo se encuentra por lo general
un gran número de individuos de una misma especie y
se conocen como población. Se puede hablar de la pobla-
ción de nícuros que viven en el río Magdalena, de los
robles (Quercus humboldtii) en el Parque Chicaqué.
Todas las plantas, los microorganismos y los animales
de una comunidad interaccionan de diferentes formas
(competencia por alimento, por lugares de reproduc-
ción, etc.). Una población es un grupo de organismos de
la misma especie, que responden a los mismos factores
ambientales y se mezclan libremente unos con otros. A
nivel de población se desea conocer como debe ser el ta-
maño de la población para garantizar que se produzcan
suficientes descendientes para permitir que la población
persista. También nos interesa saber si en la población
hay suficiente variabilidad genética para permitir la
adaptación evolutiva a cambios ambientales. Una espe-
cie es una población o un grupo de poblaciones que es-
tán aisladas genéticamente de otras especies. Aunque en
ecología no se incluye el nivel de jerarquía de especie, es
necesario estudiar las especies, para entender la evolu-
ción de los ecosistemas a largo plazo.
En los paisajes colombianos encontramos una variedad
de bosques, praderas, sábanas, zonas secas, páramos,
ríos etc. Esas áreas albergan diferentes organismos.
Igualmente en otras regiones de la tierra encontramos
otros paisajes (biotopos), que se distribuyen de manera
diferente. Cada biotopo (topos- gr. Lugar) presenta de-
terminadas características ambientales y permite el
desarrollo de determinadas especies vegetales y anima-
les. El hábitat de un organismo, es el lugar donde un or-
ganismo vive y se reproduce. Los organismos propios de
un biotopo constituyen una comunidad o biocenosis.
Una comunidad de páramo incluye todas las plantas,
animales y microbios que viven en el páramo de Chi-
sacá. La comunidad es un grupo de poblaciones de dife-
rentes especies, que viven en un mismo lugar o biotopo.
A nivel de la comunidad se trata de buscar las interac-
ciones interespecíficas que podrían causar cambios en el
tamaño de las poblaciones de las especies que conviven
en un biotopo. Por ejemplo: una población de predado-
res podría sobre-explotar una especie presa y luego de-
clinar abruptamente; una especie introducida podría ser
más eficientes en usar un recurso limitado y reducir la
oportunidad de las especies nativas, cuya población de-
clinaría rápidamente. Cuando se considera la comuni-
dad junto con el medio abiótico, se habla del ecosistema.
Estudio de un ecosistema ripario
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La totalidad de los ecosistemas del planeta tierra forman
la biosfera. Se denomina Ecosistema a la unidad básica
de interacción organismo-ambiente que resulta de las
complejas relaciones existentes entre los elementos vi-
vos e inanimados de un área dada. A nivel de ecosistema
estamos interesados en las corrientes marinas, el tiempo
reproductivo de las especies y cualquier hecho o factor
que explique la estructura total de un ecosistema. Aun-
que es conveniente dividir el mundo vivo en ecosiste-
mas diferentes, cualquier investigación revela que raras
veces hay límites definidos entre éstos y que nunca están
del todo aislados. Muchas especies son parte de dos o
más ecosistemas al mismo tiempo, o se trasladan de uno
a otro como ocurre con las aves migratorias. Al pasar de
un ecosistema a otro, se observa una gradual disminu-
ción de las de la comunidad del primer biotopo y un au-
mento de las poblaciones del siguiente biotopo. Los eco-
sistemas se superponen gradualmente en una región de
transición conocida como ecotono.
Figura 2. Representación esquemática de un ecotono (tomado
de Nebel Wright, 1996)
Un ecotono es una zona de transición donde se presen-
tan muchas especies características de dos ecosistemas
adyacentes. Algunos ecotonos presentan condiciones
peculiares, las cuales les permiten albergar especies ve-
getales y animales diferentes a la de los ecosistemas ad-
yacentes. Así por ejemplo las áreas pantanosas adyacen-
tes a un ecosistema terrestre y un lago, puede estudiarse
como un ecosistema por sus características distintivas.
El estudio de las relaciones entre la totalidad de los or-
ganismos y su medio ambiente se conoce como Sineco-
logía. Los estudios de la ecología son de gran importan-
cia para la agricultura, el desarrollo forestal, la planea-
ción del paisaje y la protección del medio ambiente. La
biosfera es el conjunto de seres vivos sobre la tierra y el
ambiente en el cual ellos interactúan. El concepto bios-
fera puede ser muy abstracto, pero en las últimas déca-
das, se ha comprendido que las interacciones a nivel de
la biosfera pueden ser cruciales para el bienestar hu-
mano. Por ejemplo la cantidad de carbono en la tierra
depende de: las áreas de bosque, la combustión de ma-
teriales fósiles, la cantidad de fotosíntesis y la circulación
en los océanos. A la atmósfera se le adicionó un exceso
de Dióxido de carbono (CO2), el exceso de CO2 puede
atrapar calor y causar un cambio global en el clima. Los
diferentes niveles de jerarquía no siempre se pueden es-
tudiar separadamente; puesto que ellos interactúan. Por
ejemplo: cambios en el clima de la biosfera, pueden afec-
tar la habilidad de un caracol para escapar a su preda-
dor; o la eficiencia de la fotosíntesis en el 5 fitoplancton
pueden contribuir a un cambio substancial en el ciclo de
nutrientes de un ecosistema marino. Por lo tanto los
cambios en ciertos niveles de jerarquía pueden afectar
niveles superiores o inferiores.
El Ecosistema es un sistema biológico funcional, for-
mado por una comunidad de un área determinada y su
medio, estableciéndose de forma necesaria entre los or-
ganismos y el medio abiótico un flujo de intercambio de
materia y energía. Límites El término ecosistema puede
ser aplicado a biocenosis y medios de extensión muy va-
riables: un árbol, un bosque, un océano. Pero siempre se
tratará en definitiva de un sistema donde hay fijación de
energía solar, circulación y transformación de materia
orgánica y nutrientes por acción de los seres vivos y su
metabolismo. La unidad funcional en ecología es el eco-
sistema y se considera unidad porque es un sistema ce-
rrado para el flujo de la materia y porque incluye, ade-
más de organismos - la comunidad o biocenosis - un me-
dio abiótico, con una interrelación entre ambos compo-
nentes. Es decir: Ecosistema = comunidad + medio abió-
tico La asignación de unos límites definidos a un deter-
minado ecosistema es difícil, debido que hay una rela-
ción funcional que se establece entre los distintos seres
vivos y los factores abióticos del medio. Composición de
la comunidad Los organismos vivos pueden ser clasifi-
Estudio de un ecosistema ripario
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cados inicialmente desde el punto de vista de su alimen-
tación. Los autótrofos o productores son los organismos
que tienen la capacidad de elaborar sus componentes or-
gánicos, mediante fotosíntesis o quimiosíntesis, a partir
de sustancias inorgánicas y minerales que les propor-
ciona el medio abiótico. Los heterótrofos o consumido-
res son los organismos que utilizan para su metabolismo
la materia orgánica procedente de otros organismos. La
transferencia de materia a través de los seres vivos se
realiza por medio de cadenas tróficas o redes alimenti-
cias. Componentes abióticos Los componentes del me-
dio abiótico se pueden agrupar en: Compuestos inorgá-
nicos, como carbono, nitrógeno, agua, fósforo, azufre; es
decir aquellos elementos que fluyen entre el compo-
nente biótico y abiótico del ecosistema, en los ciclos bio-
geoquímicos. 6 Compuestos orgánicos, los cuales fluyen
en el ecosistema en las cadenas tróficas. Factores climá-
ticos, como la temperatura, luz, humedad, presión at-
mosférica y se relacionan con la posición sobre el globo
terráqueo. Factores edáficos, que se relacionan con el ci-
clo geológico y los factores y procesos formadores del
suelo. Los componentes bióticos y abióticos de cualquier
ecosistema están íntimamente entrelazados en la natura-
leza, que resulta difícil desde el punto de vista funcional
establecer una separación clara entre ellos. Así por ejem-
plo los elementos biológicos CHONPS, los cuales cons-
tituyen las moléculas orgánicas de los seres vivos se en-
cuentran en el medio externo, tanto en la atmósfera,
como en el suelo y fluyen de manera constante entre los
diferentes componentes del ecosistema. Desde el punto
de vista funcional, el ecosistema puede ser analizado en
términos de: Flujo de materia y energía. Productividad.
Regulación. El bioma El bioma es una gran comunidad
caracterizada por especies de plantas y animales presen-
tes. El bioma es una biocenosis en su sentido amplio y es
el resultado de una serie de interacciones entre el clima,
los factores bióticos y el sustrato donde se asienta. Los
biomas están distribuidos como fajas alrededor del
mundo. Sin embargo, no suele haber una línea de de-
marcación precisa entre biomas adyacentes, sino una
vasta zona de transición donde los biomas se superpo-
nen. En un bioma es uniforme el tipo de vegetación
(hierbas, coníferas, árboles caducifolios...) que constitu-
yen la clave para su reconocimiento y clasificación. La
vegetación depende del medio físico; la vegetación y el
medio físico, condicionan el tipo de animales presentes.
3. Metodos experimentales
Durante el recorrido de la salida de campo se realiza-
ron diversas paradas, las cuales consistieron en identifi-
car la vegetación y las especies que habitaban ese lugar.
Se realizaron dos experiencias, las cuales se llevaron a
cabo en un lugar cercano a cuerpos de agua (figura 3 y
4).
Figura 3. Ecosistema ripario. Ubicación Sierra Nevada de
santa marta a 650 metros sobre el nivel del mar.
Figura 4.Detalle de ecosistema ripario. Ubicación Sierra Ne-
vada de santa marta a 650 metros sobre el nivel del mar.
La primera experiencia consistió en identificar especies,
comunidad y población, por lo tanto se analizaron los
factores bióticos y abióticos que presento dicho ecosis-
tema.
La segunda experiencia consistió básicamente en obser-
var un fenómeno biológico dentro de dicho ecosistema
y encontrar una explicación física para este.
Estudio de un ecosistema ripario
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4. Analasis de resultados y discusión
Como se menciono anteriormente, durante la primera
experiencia se analizaron diferentes lugares como:
Agua, roca, árbol vivo e incluso un tronco muerto, con
el fin de identificar tanto factores bioticos y abióticos
presentados en estos lugares. Los resultados obtenidos
se muestran a continuación.
Ecosistemas utilizados para la observacion de los fac-
tores bioticos y abioticos, observacion de especies co-
munidades y poblaciones identificadas.
Roca en la que se muestra en la figura 5 se determinaron
distintas especies, comunidades y poblaciones, las cua-
les se presentan en la tabla 1.
Figura 5.Roca utilizada para la primera experiencia.
Lugar (Roca)
Biotico Abiotico
Musgos
Plantas
Insectos { Hormigas, Mos-
cas}
Bacterias
Tierra
Hojas muertas
Minerales
Tabla 1. Datos obtenidos apartir de la observación de la roca.
Luego se observo un árbol vivo, donde se pudo observar
una gran diversidad de vida como se muestra en la tabla
2. En ese mismo lugar también se puso observar una es-
pecie de insectos apareándose en una planta.
Figura 6. Detalle de la planta que reposaba sobre el tronco.
Lugar (Arbol vivo)
Biotico Abiotico
Plantas {tres especies}
Comejen
Hormigas {dos especies}
Avispas
Grillo
Hojas muertas
Hormiga muerta
Arena
Telaraña
Tabla 2. Datos obtenidos apartir de la observación del árbol
vivo.
Luego de eso se procedio a observar un árbol muerto el
cual se muestra en la figura 7.
Vale la pena aclarar que una parte de este árbol se en-
contraba en el suelo y por tal razón se encontraron mu-
chos insectos.
Estudio de un ecosistema ripario
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Figura 7. Tronco y hojas muertas.
La parte que se encotraba haciendo contacto con el suelo
se volteo y se pudo observar un tipo de hongo conocido
como … (figura 8).
Figura 8. Detalle del tronco.
Tabla 3. Datos obtenidos apartir de la observación de un
tronco muerto.
Por ultimo durante la primera experiencia se realizo una
observación a un cuerpo de agua estancado (figura 9) en
el cual se pudieron identificar diferentes especies (Tabla
4).
Figura 9. Agua estancada.
Tabla 4. Datos obtenidos apartir de la observación de un
Agua estancada.
Lugar (Tronco muerto )
Biotico Abiotico
Musgo
Termita
Hormiga
Araña{2 especies}
Grillo
Larva
Hongos
Telarañas
Hojas
Moho {2 tipos}
Lugar (Agua estancada)
Biotico Abiotico
Peces { 2 especies}
Mosquitos
Renacuajos
Hojas muertas
Piedras
Minerales
Agua
Estudio de un ecosistema ripario
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Durante la segunda experiencia básicamente se observo
el movimiento de los peces y como se muestra a conti-
nuación se da una explicación física y biológica con res-
pecto a este fenómeno.
Los peces poseen un cuerpo que ofrecen muy poca resis-
tencia al desplazamiento por el agua, y esto es el resul-
tado de un largo proceso llamado evolución (figura10),
se han adaptado de tal forma que hasta poseen un lí-
quido viscoso en su exterior llamado mucosa cuya fun-
ción es disminuir la resistencia con el medio, en este caso
agua. La forma de su cuerpo responde al lugar que ocu-
pan, por ejemplo los peses alargados son los que se en-
cuentran nadando continuamente, mientras los más
aplanados suelen vivir en el fondo marino.
Figura 10. Evolución de los peces.
Un pez posee aletas, las cuales se encuentran colocadas
en una posición clave debido a que estas ayudan tanto
con el equilibrio como con el movimiento de estos. La
propulsión o el impulso de un pez se deben en gran
parte a la cola la cual ejerce una fuerza sobre el agua, lo
que causa una fuerza igual y opuesta en sentido contra-
rio esto se conoce como tercer ley de newton y dice:
“Toda acción tiene una reacción igual y opuesta en sen-
tido contrario”. Los peces que tienen un cuerpo más
grueso, necesitan aletas grandes y una cola más ancha
para poder mantener una posición correcta, mientras los
peces más rápidos a veces tienen aletas más estrechas y
la cola en forma de media luna, para proporcionar más
energía. Las aletas más grandes y sensibles son impor-
tantes para los peces que se desplazan mediante movi-
mientos delicados y precisos. Los peces suelen mover la
cola mediante ondulaciones de derecha a izquierda (fi-
gura 11), si hay una mayor rapidez en las ondulaciones
será mayor la rapidez del pez, por lo tanto es posible de-
cir que la frecuencia en las ondulaciones es proporcional
a la rapidez de estos.
Figura 11. Movimiento ondulatorio de los peces.
La especie de peces que se observo durante esta expe-
riencia se muestra en la figura 12.
Figura 12. Especie de peces observadas.
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5. Conclusion
La ciencia es el estudio de fenómenos presentados en la
vida diaria y que se han demostrado experimental-
mente.La biología es la ciencia que se encarga del estu-
dio de los seres vivos y el medio que los rodea, también
estudia la interacion de estos.
En este informe pudimos estudiar a fondo el ecosistema
ripario y las interaciones que tiene la biología con las le-
yes de la física y la manera como esta se involucra con el
medio ambiente. Tambien aprendimos a identificar es-
pecies, poblaciones y comunidades dentro de este eco-
sistema y la manera como los seres vivos son capaces de
interactuar entre ellos para asi conseguir la superviven-
cia.En este informe también se estudio los factores bióti-
cos y abiticos que encontramos dentro del ecosistema ri-
pario.
6. Bibliografia