Ecosistemas

Tipos de ecosistemas

Hay dos tipos principales de ecosistemas: acuáticos y terrestres.

Ecosistemas acuáticos

Los ecosistemas acuáticos se refieren a todos los ecosistemas contenidos en una masa de agua. Hay dos tipos de ecosistemas acuáticos: los de agua dulce y los marinos. Sus principales fuentes de energía (los productos; ver más abajo) son las microalgas y las macroalgas, así como algunas plantas acuáticas.

Ecosistemas de agua dulce

El agua de los ecosistemas de agua dulce no tiene contenido en sal o lo tiene muy bajo. Algunos ejemplos de ecosistemas de agua dulce son los lagos, estanques, arroyos y humedales. Hay distintas formas de clasificar los ecosistemas, pero las tres principales son:

• Léntico: agua de movimiento lento, como en los estanques, que son extremadamente ricos en flora y fauna.
• Lóticos: aguas de movimiento rápido, como los arroyos.
• Humedales: zonas de tierra cubiertas de agua, que son anóxicas (tienen poco o nada de oxígeno), ya que el suelo está saturado de agua. Los humedales son importantes para la fijación del nitrógeno (la liberación de nitrógeno libre,${\mathrm{N}}_2$).

Los ecosistemas de agua dulce representan sólo un 3% del suministro de agua de la Tierra. Los seres humanos y otros organismos vivos dependen de los ecosistemas de agua dulce para abastecerse de agua dulce.

Ecosistemas marinos

Los ecosistemas marinos son masas de agua que contienen grandes cantidades de sal, como los arrecifes de coral, los manglares, los océanos abiertos y las llanuras abisales. Se clasifican según la profundidad y otras características de la costa. Los ecosistemas, como los arrecifes de coral y los manglares, son responsables del suministro de alimentos y la provisión de empleo. Las comunidades de los países más pobres suelen depender en gran medida de los empleos en la pesca.

Al igual que los ecosistemas de agua dulce, los ecosistemas marinos sufren la superpoblación y el cambio climático, que provocan sobrepesca, contaminación y otros problemas.

Ecosistemas terrestres

Los ecosistemas terrestres son ecosistemas que existen únicamente en la tierra, como en los siguientes ejemplos.

Desiertos

Los desiertos suelen encontrarse en un clima muy cálido (aunque hay excepciones, como los desiertos fríos de Groenlandia), con vegetación escasa y menos de 25 cm de precipitaciones anuales. Los animales y las plantas de los desiertos están muy bien adaptados a este entorno extremo. Por ejemplo, los cactus conservan el agua almacenándola en sus gruesos tallos y tienen espinas para defenderse de los depredadores.

Bosques

Los bosques, caracterizados por sus árboles, son centrales productoras de oxígeno (junto con las algas de los medios acuáticos, que lamentablemente se pasan por alto con frecuencia). Los bosques lluviosos son bosques de clima tropical que tienen una increíble diversidad de especies. Los bosques templados (clasificados por la abundancia de árboles caducifolios, la elevada humedad y las altas precipitaciones) tienen una biodiversidad menor, pero son igualmente importantes. La deforestación, debida principalmente a la intervención humana, es uno de los principales problemas que afectan a la supervivencia de los bosques. Se explotan para obtener madera, se talan para el desarrollo de tierras agrícolas y se degradan debido al cambio climático.

Pastizales

Los pastizales están cubiertos en gran parte por hierbas y otra vegetación herbácea, pero carecen de árboles o tienen muy pocos. Se conocen con distintos nombres en todo el mundo, como las estepas en Europa o las sabanas en África. Las praderas suelen encontrarse en zonas en las que no se pueden sustentar los bosques, a menudo debido a la falta de lluvias.

Fig. 1 - Interacciones entre ecosistemas marinos y terrestres

Redes tróficas en los ecosistemas

Las redes tróficas de los ecosistemas son extremadamente complejas. Las cadenas alimentarias se utilizan a menudo con fines de simplificación, sobre todo cuando se muestra el movimiento de la energía a través de los niveles tróficos. Las redes alimentarias están formadas por productores, consumidores (primarios, secundarios, etc.) y descomponedores.

Fig. 2 - Red trófica marina del Ártico

Productores y consumidores

En los ecosistemas acuáticos, los productores son las plantas acuáticas y las algas, mientras que en los ecosistemas terrestres son únicamente las plantas. Los productores recogen la energía del sol y absorben nutrientes inorgánicos para convertirlos en alimento mediante la fotosíntesis. A continuación, los consumidores primarios pueden acceder a la energía.

Descomponedores

Los descomponedores son cruciales para completar el ciclo de los nutrientes y devolver los iones inorgánicos al suelo. Los descomponedores son organismos que descomponen la materia orgánica de plantas y animales en materia inorgánica que puede ser utilizada de nuevo por los productores primarios. Algunos ejemplos de descomponedores son los hongos, las bacterias, los gusanos y los insectos.

Interacciones bióticas y abióticas en los ecosistemas

Los organismos vivos, que interactúan con los factores bióticos y abióticos de su ecosistema, desarrollan adaptaciones para sobrevivir en su entorno. Tomemos el ejemplo de un ecosistema de sabana con árboles muy espaciados en una pradera.

• En una sabana, los árboles (los productores) tienen raíces profundas para poder absorber el agua que suele encontrarse a gran profundidad en el suelo. Las raíces también protegen a los árboles de los incendios, que normalmente no los dañan, para que puedan volver a crecer.
• Los animales de presa, como las cebras que se alimentan de las hierbas, utilizan su camuflaje para esconderse de los depredadores. Otros, como las suricatas, utilizan llamadas de alarma para avisar a otras suricatas cuando han detectado a un depredador.
• Tambiénlos depredadores utilizan el camuflaje para acechar a sus presas.
• La migración para encontrar fuentes de agua es prominente tanto en los depredadores como en las presas.

Hay otras interacciones bióticas y abióticas que no se tratan aquí.

La genética en los ecosistemas

Los individuos de una misma especie son muy parecidos entre sí genéticamente. Tienen el mismo número de cromosomas, el mismo número de genes y los mismos tipos de genes. Sin embargo, distintos individuos pueden poseer distintas combinaciones de alelos de estos genes.

Losalelos son versiones del mismo gen. Se heredan del progenitor o progenitores del individuo, y genes diferentes pueden tener distintos patrones de herencia. Por ejemplo, algunos genes se heredan al azar e independientemente de otros. Algunos se heredan junto con el sexo del individuo, y otros están ligados a otros genes.

Los alelos pueden interactuar entre sí para producir características diferentes. Algunos alelos son dominantes y suprimen a otros, mientras que otros pueden ser codominantes con otros alelos y crear características intermedias.

Los alelos que hereda un individuo contribuyen a determinar sus características observables. Diversos factores ambientales, como la disponibilidad de recursos o la luz, también pueden contribuir a moldearlas. Las características de un individuo determinan su aptitud o capacidad para sobrevivir y reproducirse en su entorno. Los alelos son responsables de la diversidad genética de las especies. Cuantos más alelos haya en el genoma de una especie, mayor será su diversidad genética. Puedes leer más sobre este concepto en el artículo sobre la diversidad genética.

Poblaciones y evolución

Los individuos de una misma especie que viven juntos en un hábitat forman una población. Los alelos pueden tener distintas frecuencias en la población, siendo normalmente más frecuentes los que aumentan las posibilidades de supervivencia. La selección natural se produce cuando los alelos que aumentan la aptitud ("supervivencia del más apto") aumentan su frecuencia. En poblaciones pequeñas, los alelos también pueden experimentar un aumento aleatorio de frecuencia debido a la deriva genética. El cambio en las frecuencias alélicas a lo largo del tiempo se denomina evolución.

La selección natural puede producirse de varias formas. Puede estabilizar una población favoreciendo los rasgos medios, o puede favorecer un rasgo extremo frente a su opuesto. Cuando dos o más rasgos diferentes pueden proporcionar a los individuos el mismo nivel de aptitud, la selección natural también puede diversificar la población.

Cuando distintas poblaciones de la misma especie quedan aisladas unas de otras y dejan de interactuar, pueden acumularse variaciones genéticas entre ellas. Con el tiempo, estas diferencias pueden conducir a la incapacidad de reproducirse y producir descendencia fértil entre sí. Por otra parte, pueden evolucionar nuevas especies cuando las poblaciones sólo se reproducen entre sí. Todas las especies se desarrollan a partir de las existentes mediante la evolución por selección natural, lo que significa que todas las especies se remontan a un antepasado común. Todo esto forma parte de la teoría de la evolución, que es un concepto fundamental en biología.

El tamaño de la población en los ecosistemas

El tamaño de una población se ve afectado por factores vivos y no vivos de su entorno, que tiene recursos limitados y, por tanto, sólo puede mantener a un número determinado de individuos. Esto provoca la competencia por los recursos y las oportunidades reproductivas en una población. La competencia, que es esencial para mantener el número de poblaciones, también se da entre poblaciones e incluso dentro de las comunidades, ya que unas especies depredan a otras.

Con el tiempo, los ecosistemas pueden cambiar en un proceso conocido como sucesión ecológica. Comprender las etapas de la sucesión tiene importantes aplicaciones en la conservación. La complejidad del conflicto entre las necesidades humanas y la conservación hace que su resolución sea una tarea difícil pero no inalcanzable.

Impacto humano en los ecosistemas

Los humanos tienen muchos impactos en los ecosistemas, algunos de los cuales se enumeran a continuación:

• Lacontaminación, que se produce, por ejemplo, cuando se vierten residuos no tratados en los ecosistemas de agua dulce. Esto no sólo afecta a especies del ecosistema que pueden ser cruciales para la pesca, sino que también crea mayores riesgos para la salud humana.

• Elcambio climático, que se debe a la acumulación de gases de efecto invernadero (por ejemplo, dióxido de carbono) en la atmósfera. El cambio climático ha provocado condiciones meteorológicas más extremas, como inundaciones y sequías. Los ecosistemas degradados son menos resistentes a los cambios y tienen menores tasas de recuperación o pueden no recuperarse en absoluto.

• Laminería, que, entre otras cosas, puede alterar los perfiles del suelo, causar erosión (lo que, a su vez, provoca una mayor escorrentía de nutrientes de la tierra a arroyos y ríos) y conducir a la deforestación.

• Ladeforestación, que conduce a la pérdida de importantes productores que absorben dióxido de carbono y producen oxígeno.