Unitat 7 - L’ Estructura dels ecosistemes - Biologia 2 Bat PDF

Preview

Summary

UNITAT 7 - L’ESTRUCTURA DELS ECOSISTEMES1Ciència que estudia els ecosistemes, és a dir les relacions entre els ésser vius i el lloc on viuen.L’ecologia estudia: - La biocenosi: és el conjunt de totes les poblacions que viuen en un mateix lloc. (factors ambientals biòtics). El biòtop: és el conjunt f...

Description

UNITAT 7 - L’ESTRUCTURA DELS ECOSISTEMES 1.ECOLOGIA Ciència que estudia els ecosistemes, és a dir les relacions entre els ésser vius i el lloc on viuen. L’ecologia estudia: - La biocenosi: és el conjunt de totes les poblacions que viuen en un mateix lloc. (factors ambientals biòtics). -

El biòtop: és el conjunt format pel medi, el substrat i els factors ambientals abiòtics que afecten els éssers vius (factors ambientals abiòtics).

Biocenosi + Biòtop = ECOSISTEMA 2.EL BIÒTOP El biòtop és la part abiòtica de l’ecosistema. El biòtop és el conjunt format pel medi, el substrat i els factors ambientals que afecten als éssers vius. - El medi és el fluid que embolcalla els organismes i pot ser l’aire (medi aeri) o l’aigua (medi aquàtic). -

El substrat és la superfície sobre la qual es desplacen, s’aguanten o es fixen els organismes. Pot ser el sòl, l’aigua, la superfície d’altres éssers vius, etc.

-

Els factors ambientals abiòtics són els factors fisicoquímics, és a dir temperatura, humitat.

Medi: És el conjunt de substàncies que envolten els éssers vius. • El medi aeri: és el fluid format per la zona de l’atmosfera propera a la superfície terrestre. • El medi aquàtic: segons la zona on habiten els éssers vius es distingeixen quatre grups:

Substrat: És el conjunt de substàncies que formen la superfície on els organismes es fixen, s’aguanten o es desplacen. -

L’aigua: substrat propi del medi aquàtic.

-

El cos d’altres ésser vius: substrat dels organismes paràsits que presenten estructures especials per fixar-se al cos de l’hoste.

-

El sòl:substrat més important en el medi aeri. Té una estructura vertical formada per diverses capes: L’horitzó A: la superfície rica en humus. L’horitzó B: terra rica en sals procedents del rentatge de A L’horitzó C: roca mare més o menys alterada.

3.ELS FACTORS ABIÒTICS I LES ADAPTACIONS Els factors ambientals abiòtics són les variables fisicoquímiques que influeixen en la vida dels organismes. Els factors ambientals abiòtics més importants són:

Límits de tolerància són els valors màxims i mínims que els organismes poden tolerar generant una amplitud de tolerància. Si un factor supera els límits en un moment determinat es diu que és un factor limitant. Euri-: gran amplitud de tolerància Esteno-: gran estretor de tolerància

LA TEMPERATURA: La vida activa és possible entre uns quants graus sota zero, i uns 50ºC.

-

Adaptacions dels animals

Els animals homeoterms: suporten el fred perquè s’aïllen mitjançant el pèl (mamífers), cap de greix sota la pell (mamífers marins), plomes (ocells). Davant la calor responen amb hàbits crepusculars. Els animals poiquiloterms: tendeixen a allunyar-se al màxim del fred amagant-se sota terra o en refugis i reduint el metabolisme tant com poden durant l’hivern. Davant la calor responen amb hàbits crepusculars o nocturns. -

Adaptacions de les plantes

Les plantes de climes freds: tenen formes arrodonides i abasten poca altura. Els arbres de fulla caduca es queden sense fulles a l’hivern per evitar la pèrdua d’energia. Les plantes de climes càlids: les fulles dels arbres són molt petites o espines, per disminuir la transpiració i, per tant, la pèrdua d'aigua. Ex: cactus. LA LLUM: influeix decisivament en la distribució dels éssers vius. -

Adaptacions dels animals

Coloració críptica: l’animal es confón amb el medi. Ex: el camaleó i el pop la zebra. Coloració aposemàtica o d’avís: animals amb coloracions molt vistoses per tal d'avisar del perill. Ex: granota. Coloració mimètica: animals que tenen coloracions semblants a la d’altres animals més perillosos. Ex: serps. Bioluminescència: és la capacitat que tenen alguns éssers vius per emetre llum i generar llum. Ex: cuca de llum i el peix llanterna. -

Adaptacions de les plantes

Heliòfiles o fotòfiles: plantes que necessiten molta quantitat de llum. Ex: populus alba. Esciòfiles: plantes que viuen a l'ombra. Ex: pteridium aquilinum. Fototropismes: moviments que presenten moltes plantes d'orientació cap a la llum. Ex: girasol.

LA HUMITAT: és el vapor d'aigua que hi ha a l'aire atmosfèric. Adaptacions dels animals Per evitar la deshidratació.. - Tenir un tegument impermeable. Ex: cocodril. - Tenir estructures que retenen l'aire i mantenen una microatmosfera humida. Ex: lloro. - Produir secrecions mucoses que mantenen la pell humida. Ex: cargol. - Tenir l'aparell respiratori a l'interior del cos. Ex: humans. - Fecundació interna i desenvolupament embrionari. Ex: tortugues. - Adaptació del cicle biològic a l'estació seca. Ex: cranc. - Capacitat de beure aigua del mar. Ex: dofí. Adaptacions de les plantes Per evitar la deshidratació... -Tenir arrels molt llargues. Ex: arbres. -Posseir fulles amb epidermis molt cutinitzades i amb pocs estomes. Ex: cactus. -Tenir una abundant pilositat capaç de retenir aire i mantenir una microatmosfera humida. Ex: Solanum quitoense -Posseir tiges i fulles suculentes on s'emmagatzema una gran quantitat d'aigua de reserva. Ex: aloe vera. - Formació de llavors. Ex: pipes. LA PRESSIÓ: pot ser de dos tipus: atmosfèrica (força per unitat de superfície que exerceix el pes de l'aire) i hidrostàtica (força per unitat de superfície que exerceix l'aigua). -

Adaptacions dels animals

Els individus presenten hemoglobines especials amb més afinitat per l'oxigen. Ex: llames dels Andes. Els individus presenten una bufeta natatòria (cambra d'aire que permet regular la capacitat de flotació per ascendir i descendir). Ex: peixos abissals.

LA SALINITAT: és la concentració de sals minerals dissoltes. -

Adaptacions dels animals i plantes

Poiquilosmòtics: Si varia la salinitat del medi ambient, també varia la salinitat del seu medi intern, i superat l’interval de tolerància, moren. Ex: algues i la major part dels invertebrats. Homeosmòtics: organismes que presenten adaptacions per regular la sal interna. Algunes espècies d’animals i plantes sónclarament eurihalines, és a dir, suporten grans canvis de salinitat. Ex: l’anguila i el salmó. ELS CORRENTS DEL MEDI: són els moviments que presenten l’aire i l’aigua. -

Adaptacions dels animals

Els corrents aeris: són aprofitats per alguns insectes i ocells. Ex: llagostes. Els corrents marins: són aprofitats per molts peixos, tortugues, cetacis, etc. -

Adaptacions de les plantes

Els corrents aeris: són aprofitats per les plantes per a la dispersió del pol·len o de les llavors. Ex: margarides. Els corrents marins: són aprofitats per les plantes marines per adherir-se al substrat o amargar-se a les esquerdes. Ex: algues. 4.LA BIOCENOSI La biocenosi és el conjunt de totes les poblacions que viuen en un mateix lloc. Distingim dos tipus de relacions biòtiques segons si s’estableixen entre individus de la mateixa espècie (intraespecífiques) o d’una altra espècie (interespecífiques). Poden ser: - Negatives (efecte de massa o perjudicials):competència per l’aliment, l’espai, la llum,reproductor. -Positives (efecte de grup o d’ajuda, cooperació en la recerca d’aliment, de defensa, etc.). Poden ser temporals o perennes (mantenen tota la vida).

RELACIONS INTRAESPECÍFIQUES - Associacions familiars: impliquen una sèrie de relacions: aparellament, nidificació, alimentació i cura des descendents: Parental: estan formades pels progenitors i la prole, moltes vegades és polígama (formada per un sol mascle dominant i diverses femelles amb les seves cries. Matriarcal: la femella es queda amb les cries, a vegades, per poder donar de menjar es menja el mascle després d’aparellar-se Filial: Els progenitors abandonen els ous i quan les cries neixen es reuneixen en grups per defensar-se millor Patriarcal: estan compostes pels mascles i les cries. El mascle té cura fins que les cires ja són suficientment grans. -Colònia: quan els individus que s’obtenen per reproducció asexual romanen junts en una mateixa estructura però independents. -Gregàries: constituïdes per conjunts d’individus que viuen junts durant un període de temps més o menys llarg amb la finalitat d’ajudar-se -Socials: Formada per individus jerarquitzats, solen ser diferents anatòmica i fisiològicament pel que no poden viure fora de la població RELACIONS INTERESPECÍFIQUES -Competència: quan dues espècies necessiten d’un mateix recurs apareix aquesta relació; normalment acaba desplaçant una espècie a l’altra. També pot portar a una coexistència que defugeix la competència temporal. Pot ser de dos tipus: Per interferència: quan l’ activitat d’unaespècie limita l’accés a un recurs .Un arbrei una planta per la llum. Per explotació: quan dos espèciess’alimenten del mateix -Depredació: quan una espècie és capaç de matar (depredador o predador amb adaptacions per caçar) a una altra per alimentar-se d’ella (presa) encara que aquesta intentarà tenir mecanismes de defensa -El parasitisme: es produeix quan una espècie anomenada paràsit viu a costa del material nutritiu d’un altre anomenat hoste. El paràsit causa un efecte perjudicial. Els ectoparàsits se situen a l’exterior i necessiten estructures adients (òrgans perforadors, xucladors, etc. per extreure els nutrients)

Els endoparàsits viuen a l’interior d’un hoste per aixó perden alguns òrgans que serien inservibles, inútils o que dificultarien la relació; i en desenvolupen d’altres per parasitar (fixació, etc.) -Explotació: és un parasitisme social en la que unes surten guanyant i altres perdent. -Comensalisme: quan un individu (comensal) aprofita les restes de menjar. En aquest cas una espècie es beneficia i l’altra no, però no en surt perjudicada -Inquilinisme: una espècie dóna aixopluc a una altra sense veure’s perjudicada -Mutualisme: quan dos individus de diferent espècie cooperen per beneficiar-se -Simbiosi: és un mutualisme obligat. La relació s’ha fet tan íntima que requereixenper viure un de l’altre; normalment viuen íntimament units. Llei ecològica: El nombre d’individus d’una espècie, en un ecosistema, depèn en primer lloc de la quantitat de matèria disponible per alimentar-se.El nombre de predadors ve donat pel nombre de preses però no al revés. 5.LA POBLACIÓ I LA DINÀMICA DE POBLACIONS La població és el conjunt d’individus de la mateixa espècie que viuen en una àrea i en un període de temps determinat. En un sistema en equilibri, la població d’una espècie es manté pràcticament constant. Si el nombre pateix fluctuacions en el temps però no canvia significativament vol dir que el sistema és complex i organitzat (clímax). Hi ha una sèrie de paràmetres naturals que poden alterar-ne el nombre. • NATALITAT: relació entre el nombre de naixements i el col·lectiu inicial. • MORTALITAT: relació entre els individus morts i el col·lectiu inicial. • IMMIGRACIÓ: relació entre el nombre d’individus procedents d’altres poblacions. • EMIGRACIÓ: relació entre el nombre d’individus que abandonen la població inicial. CREIXEMENT D’UNA POBLACIÓ És la relació entre l’augment o la disminució d’individus d’una població. Exponencial: no hi cap tipus d'oposició en el medi. Logístic: hi ha algun tipus de resistència ambiental.

CORBES DE SUPERVIVÈNCIA Tipus 1: taxa mortalitat molt baixa, esperança de vida alta. Tipus 2: taxa de mortalitat constant. Tipus 3: taxa de mortalitat infantil molt alta, però els individus que passen aquesta etapa són longeus.

ESTRATÈGIES DE CREIXEMENT

UNITAT 8 - LA DINÀMICA DELS ECOSISTEMES 1.LA BIOSFERA Conjunt de tots els ecosistemes de la Terra, sempre hi ha intercanvi de matèria i energia entre ecosistemes. BIOSFERA: -

BIÒTOP: part superficial de la litosfera, la hidrosfera i part inferior de l’atmosfera on viuen

tots els organismes. -

BIOCENOSI: tots els individus.

NÍNXOL ECOLÒGIC I HÀBITAT El nínxol ecològic és la funció que fa una espècie a l’ecosistema. Les espècies que pertanyen al mateix nínxol ecològic estableixen una relació de competència entre si. L’hàbitat és el lloc on viu o pot viure una espècie. LES FORMES DE NUTRICIÓ Autòtrofs: es nodreixen de matèria orgànica. Poden ser: -

Fotosintètics: aprofiten l’energia lluminosa.

-

Quimisintètics: obtenen l’energia oxidant compostos inorgànics.

Heteròtrofs: són els que s’alimenten de matèria orgànica. -

Digestió interna (animals i protozous)

-

Digestió externa (fongs i bacteris)

NIVELLS TRÒFICS Un nivell tròfic és el conjunt d’organismes que tenen una forma similar d’obtenir la matèria i l’energia. Productors, consumidors, descomponedors i transformadors són els principals nivells tròfics.

1. Els productors Inclouen tots els organismes autòtrofs: bacteris fotosintètics, algues i plantes que són capaces de fabricar la seva matèria orgànica mitjançant la fotosíntesi. 2. Els consumidors Són tots aquells organismes que han d’alimentar-se de la matèria orgànica sintetitzada per d’altres organismes. (bacteris, fongs, protozous i animals) - Consumidors primaris. Són els organismes herbívors,s’alimenten dels organismes productors. - Consumidors secundaris. Són els animals carnívors que s’alimenten dels consumidors primaris. - Consumidors terciaris. Són animals carnívors que s’alimenten d’altres consumidors3. Els descomponedors Són organismes que s’alimenten de restes orgàniques. D’aquesta manera transformen la matèria orgànica en matèria inorgànica aprofitant l’energia que encara contenen aquests nutrients (bacteris i els fongs) 4. Els transformadors Transformen els compostos inorgànics anteriors en substàncies aprofitables pels productors. CADENA ALIMENTÀRIA: la seqüència d’organismes d’un ecosistema, cadascun en un nivell tròfic diferent, que s’alimenten els un dels altres. XARXA TRÒFICA: el sistema format per dues o més cadenes alimentàries que estan interconnectades perquè tenen una o diverses baules comunes.

CICLE DE LA MATÈRIA I FLUX D’ENERGIA MATÈRIA • Ecosistema: NO ENTRA NI SURT MATÈRIA. • La matèria és cíclica: diferents velocitats (períodes més llargs o més curts). • Si la velocitat és molt baixa el cicle es por interrompre (això no ha passat des de l’origen de la vida). ENERGIA • No fa un cicle. • Segueix un flux unidireccional 2.PARÀMETRES PER A L’ESTUDI DE LA DINÀMICA DELS ECOSISTEMES · Biomassa: massa total dels organismes. · Producció: és l’augment de biomassa per unitat de temps. Producció= increment de biomassa/temps · Productivitat: és la relació entre la producció i la biomassa. Productivitat=producció/biomassa · Temps de renovació: és el temps que ha de transcórrer perquè es renovi la biomassa. Temps de renovació=biomassa/producció · Eficiència= és la relació entre el que ha produït i el que hi ha entrat. Eficiència=increment de biomassa corporal/biomassa aliment

3.ECOSISTEMES EQUILIBRATS Les característiques principals són: • Varien molt poc en el temps, és a dir, la biomassa de les espècies es manté constant. • La producció d’un nivell tròfic serveix pel nivell tròfic següent. • La producció d’un nivell tròfic és aproximadament igual al consum del nivell tròfic següent. • La producció d’un ecosistema segueix la LLEI DEL 10%. LLEI DEL 10% La producció d’un nivell tròfic és ≈ un 10% de la producció del nivell tròfic anterior. - Exemple: 900 kg fulles/any

90 kg insectes fitòfags

9 kg ocells insectívors

0,9 kg falcons

FLUCTUACIONS Si es es donen les condicions favorables per un determinat nivell tròfic: - El nivell tròfic augmenta. - La pressió del nivell tròfic inferior augmenta. - El nivell tròfic inferior disminueix. Exemple: Alga posidònea. LA SOBREEXPLOTACIÓ Es poden donar dues situacions: 1. Nivell tròfic desapareix per sobreexplotació del nivell anterior: Tot l’ecosistema es veu afectat ja que van desapareixent nivells tròfics successivament. 2. Nivell tròfic anterior desapareix per manca d’aliments: L'ecosistema s’estabilitza amb un nivell menys.

LA PRODUCCIÓ I LA BIOMASSA La producció d’un ecosistema segueix la llei del 10%. La biomassa no segueix una proporció general. La biomassa d’un nivell tròfic: -

NO depèn de la biomassa del nivell inferior.

-

SI depèn de la producció del nivell inferior.

La biomassa de cada nivell pot ser molt diferent. La biomassa depèn de la velocitat a la que es renova (taxa de reproducció). 4. LES PIRÀMIDES DE PRODUCCIÓ, DE BIOMASSA I DE NOMBRES Una piràmide ecològica és una manera de representar gràficament la variació que hi ha entre els diferents nivells tròfics per a una característica determinada. PIRÀMIDES DE BIOMASSA No solen tenir forma de piràmide perquè la biomassa del nivell inferior no te perquè ser superior al nivell següent. PIRÀMIDES DE PRODUCCIÓ Són representacions gràfiques de les produccions dels diferents nivells tròfics de l’ecosistema. L’amplada dels nivells és proporcional a la producció. La producció d’un nivell és sempre 10 vegades més gran que la producció del nivell tròfic inferior (llei del 10%). PIRÀMIDES DE NOMBRES Són les formes que s’obtenen quan, en una sèrie d’esglaons superposats, cada esglaó representa el nombre d’individus de cada nivell tròfic. LA PRODUCCIÓ PRIMÀRIA I LA PRODUCCIÓ SECUNDÀRIA Producció primària: és la producció dels productors. -

Prod. primària neta: és la diferència entre la producció primària bruta i la part consumida. PPN= PPB-Ra

Producció secundària: és la producció dels consumidors, descomponedors i transformadors. La producció neta de l’ecosistema és la diferència entre la producció primària bruta, la part consumida per autòtrofs i heteròtrofs. PNE=PPB-(Ra+Rh) 5. EL FLUX DE L’ENERGIA L’energia solar que travessa l’atmosfera, una gran part, es perd degut a la reflexió (núvols) i l’absorció (ozó, vapor d’aigua, etc). Només un 45% de l’energia solar arriba a la superfície. ENERGIA EXTERNA - Energia no lluminosa que capten les plantes - Energia calorífica que desprenen els organismes en la respiració o fermentació ENERGIA I CONSUMIDORS Biomassa consumidors...