SA4: Com interactuen els éssers vius?

1.- Matèria i energia als ecosistemes

1.1- Nivells tròfics

1.2- Cicles biogeoquímics de la matèria

2.- Successions ecològiques

3.- Formació del sòl

4.- Impactes al medi balear

5.- Consum d'energia i residus

 

 

 1.- Matèria i energia als ecosistemes

La matèria és limitada i per aquest motiu es recicla contínuament. La trobam de forma inerta i de forma orgànica.

 

Un ecosistema és una unitat formada per una comunitat d'éssers vius (la biocenosi) i el lloc físic on aquests éssers vius viuen i es relacionen (el biòtop)

L'ecosistema més gran és la biosfera, que inclou tots els organismes vius de la Terra. És un ecosistema que agrupa tota la resta d'ecosistemes del món.



Dintre d'un ecosistema, els individus d'una mateixa espècie formen poblacions. El conjunt de diferents poblacions de un ecosistema rep el nom de comunitat. Dos conceptes molt relacionats amb el d'ecosistema són el d'hàbitat i el de nínxol ecològic. L'habitat és el lloc físic d'un ecosistema on viu una espècie i on es troba adaptada. El nínxol ecològic és la funció que desenvolupa l'espècie dintre de l'ecosistema, és a dir, com es relaciona amb la resta de la comunitat.


Qüestionari:


- Quins són els dos components d'un ecosistema?
- Quines són les diferències entre aquests dos components?
- Són tots els ecosistemes igual de grans? Posa exemples.
- Podem considerar la Terra com un ecosistema? Justifica la resposta.
- Perquè diem que la biosfera és l'ecosistema més gran de la Terra?
- Digues la diferència entre els conceptes de població i el de comunitat.
- Quina diferència hi ha entre el concepte d'habitat i el de biòtop?


El biòtop és el medi físic on es troba l'ecosistema. Un llac, un riu, una platja, el fons de l'oceà, el cim d'una muntanya o una vall són exemples de biòtops. Els factors físics i químics que determinen les característiques d'un biòtop s'anomenen factors abiòtics. Exemples de factors abiòtics són l'aigua present al biòtop, el clima, les característiques del sòl, i darrerament la contaminació provocada per l'home. Cada biòtop té uns factors abiòtics diferents. Per exemple, les temperatures són molt diferents en el cim d'una muntanya que en una vall.

Els organismes s'han d'adaptar als factors abiòtics que es donen al biòtop on viuen. Cada espècie presenta uns límits de tolerància màxims i mínims per cada factor abiòtic (per exemple, per la temperatura). Quan aquests límits de tolerància són superats, la conseqüència és la mort o migració o supervivència dels individus més ben adaptats (més tolerants a les noves condicions). Per exemple, per evitar unes temperatures massa baixes que no podrien suportar, moltes aus migren abans de l'hivern a indrets més càlids.

 
1.1- Nivells tròfics  
 
La biocenosiQuan una àguila caça a un conill, quan dos cérvols mascles lluiten per veure qui es reprodueix amb les femelles o quan dos arbres competeixen per la llum del sol, estem veient com sers vius de la mateixa o diferent espècie es relacionen entre ells. Dintre d'un ecosistema els individus s'ajuden entre ells, competeixen per l'aliment o la reproducció, depreden altres individus, etc. Segons si els individus que es relacionen entre ells són de la mateixa espècie o no hi ha dos tipus de relacions:

 - Relacions intraespecífiques: entre individus de la mateixa espècie.

 - Relacions interespecífiques: entre individus de diferents espècies.

Completa la informació seguint aquest enllaç i contesta el qüestionari a la teva llibreta.


. Quina diferència hi ha entre el gregarisme i la família?
. Un llop i una àguila tracten de caçar un conill en un bosc. Quin tipus de relació hi ha entre tots tres?
. Per què competeixen els individus d'una mateixa espècie?
. Digues quines són les diferències i les semblances entre el mutualisme i la simbiosi.

. Quin avantatge pot tenir per un paràsit no matar el seu hoste?



- Què és una xarxa tròfica?

- En relació als ecosistemes, defineix: productor primari, consumidor primari, consumidor secundari, descomponedors.



Poblacions

La població és el conjunt d'individus de la mateixa espècie que viuen en un àrea determinada.
La població és la unitat bàsica per entendre com funcionen els ecosistemes.


La dinàmica de poblacions estudia com varia el nombre de components d'una població al llarg del temps i els factors que influeixen en aquest nombre.

L'efectiu (N) d'una població és el nombre total d'individus presents en una població en un moment determinat. Com que de vegades la determinació d'aquest valor és fa difícil, s'utilitza la densitat.

La densitat de població (d) és el nombre d’individus per unitat de superfície o de volum.

Si la distribució de la població és homogènia, a partir de la densitat d'una mostra es pot calcular el nombre total de la població (N) si coneixem l'àrea de distribució (N=densitat x àrea)



Dins dels límits geogràfics en els que es troba una població, els individus poden estar distribuïts a l'atzar, uniformement, o en grups.


Taxa de natalitat (b): Nombre de individus que neixen per unitat de temps (dN/dt) respecte la població inicial (N).

b= (dN/dt)/N


Taxa de mortalitat (m): nombre de individus que moren per unitat de temps (dN/dt) respecte la població inicial (N)


Les corbes de supervivència són una manera d'expressar la disminució numèrica en el temps d'un grup d'individus dintre de la població (extinció gradual amb el temps)


Les corbes de supervivència es divideixen en tres tipus generals:

Tipus I: els individus tendeixen a viure fins al final de la seva esperança de vida fisiològica. La mortalitat es prou baixa fins que s'arriba a la maduresa. La corba és convexa. Típica dels humans i altres mamífers (espècies amb baixa natalitat i pocs descendents, que tenen cura de les cries.)

Tipus II: la taxa de supervivència no varia amb l'edat, la mortalitat es manté constant. La corba és recta. Característica d'ocells, rosegadors, rèptils i algunes plantes anuals.

Tipus III: La mortalitat és extremadament elevada al començament de la vida. Cas de les ostres, peixos, molts invertebrats i moltes espècies vegetals, com la majoria d'arbres (especies amb molt descendents, amb escassa o nul·la atenció per part dels progenitors).



1.2- Cicles biogeoquímics de la matèria 
 
Cicle del fòsfor
 
Les  plantes agafen aquest element del sòl en forma de sals minerals. Els animals ho incorporen menjant-se les plantes. Quan els éssers vius moren, es descomponen i el fòsfor passa novament al medi terrestre. És un cicle de tipus local.

És completa el cicle a la mar, hi ha roques fosfatades que lentament desprenen fòsfor i aquest s'incorpora a les algues.
La quantitat de fosfats dissolts en aigua és baixa i això limita el creixement d'algues.

Cicle del carboni
 
El carboni es troba en estat gasós en forma de diòxid de carboni i és captat pels productors. Aquests el combinen amb l'hidrogen de l'aigua per formar molècules orgàniques durant la fotosíntesi.

La respiració i la putrefacció dels organismes fa tornar el diòxid de carboni a l'atmosfera.

Si aquesta descomposició es dona en condicions anaeròbies aquesta matèria es pot transformar en carbó, petroli o gas natural.
Quan es cremen aquests combustibles fòssils, el carboni torna a l'atmosfera tancant el cicle.
 
Cicle del nitrogen 

Tots els consumidors aconsegueixen el nitrogen que necessiten a partir dels productors.

Els productors no poden extreure el nitrogen de l'atmosfera i l'han de prendre com a nitrats (NO3-), excepte els bacteris simbionts d'arrels de plantes lleguminoses (exemple Rhizobium) que sí poden fixar el nitrogen de l'atmosfera.

Els éssers vius excreten i es descomponen produint amoníac (que es dissol com amoni) que serà transformat a nitrits i després a nitrats per diferents bacteris.

 

2.- Successions ecològiques

És la seqüència ordenada dels canvis que experimenta una comunitat fins que aconsegueix arribar a un estat d'estabilitat.

Es produeix perquè els éssers vius de cadascuna de les etapes de la successió modifiquen l'ambient, que es va transformant en un més favorable per a l'existència d'altres organismes vius, cada vegada més complexos.

 

 
- Bosc mediterrani a les Illes Balears:
 
Garriga - pinar - alzinar 

Característiques de cada etapa
Espècies més importants ecològicament de cada etapa
 
 
 
Quan s'altera un curs d'aigua, i aquesta queda estancada, s'hi depositen sediments fins a donar lloc a un ambient totalment diferent.


Després d'una alteració, com un incendi, es torna a etapes anteriors de la successió. En aquest cas, és una successió secundària.
 

L'autoregulació, és la capacitat que té un propi ecosistema de mantenir-se estable, en un equilibri dinàmic, entre els factors abiòtics i biòtics. Si s'altera aquest equilibri es pot destruir l'ecosistema.


3.- Formació del sòl

El sòl és un factor mediambiental molt important per als organismes terrestres ja que la majoria de les plantes viuen ancorades al sòl, d'on obtenen l'aigua i les sals minerals que necessiten.

El sòl constitueix la superfície per on desplacen els animals terrestres i on hi viuen els descomponedors.

 

La formació del sòl és un procés simultani al desenvolupament d'una successió primària i comença amb la meteorització de la roca mare.

La meteorització pot ser:

- física o mecànica

- química

- biològica


Els primers éssers vius capaços de viure una roca poc o gens alterada són els líquens. Comencen a meteoritzar la roca ja que penetren i fan encletxes i alliberen CO2 que es dissol en aigua per formar àcid carbònic. Les restes orgàniques dels líquens es mesclen amb les partícules minerals per començar a formar un sòl fèrtil.

El sòl incipient pot ser colonitzat per molses, falgueres, plantes herbàcies i petits arbusts.

Les restes d'aquesta vegetació juntament amb les partícules minerals formen una capa d'humus.

Posteriorment s'instal·len espècies de gran desenvolupament.


El sòl està format per components biòtics i abiòtics. Dels abiòtics (components sòlids, líquids i gasosos) els sòlids són el 50% del volum total. Aquests sòlids, estan formats per partícules minerals i humus (matèria de color fosc, formada per la mescla de restes d'éssers vius i partícules minerals. Contribueixen a la fertilitat del sòl.

L'altre 50% del sòl el formen els porus, ocupats per aire i aigua en proporcions similars.


- El perfil del sòl:

A cada capa se l'anomena com a horitzó. Un sòl madur té diverses capes o horitzons:

A: Capa superficial de color fosc, i s'hi assenten els éssers vius, amb restes que formen l'humus.

B: Capa d'acumulació d'ions i sals que provenen de l'A, arrossegats per l'aigua.

C: Zona de contacte amb la roca mare.



 

4.- Impactes al medi balear

Sortida

5.- Consum d'energia i residus

L'augment poblacional de les Illes Balears dels darrers anys té uns impactes sobre el medi que es tradueixen amb un increment del consum d'energia i aigua. 

Enllaç



_________