Ecología

Lo esencial

• Niveles de organización ecológica: individuo, población, comunidad, ecosistema, bioma y biosfera.
• Factores bióticos y abióticos, hábitat y nicho ecológico.
• Cadenas y redes tróficas: productores, consumidores y descomponedores; solo pasa cerca del 10% de la energía de un nivel al siguiente.
• Relaciones entre especies: mutualismo, comensalismo, parasitismo, depredación y competencia.
• Ciclos biogeoquímicos: agua, carbono y nitrógeno.

Niveles y conceptos básicos

Nivel	Qué incluye
Población	individuos de la misma especie en un lugar y tiempo
Comunidad	poblaciones de distintas especies que conviven
Ecosistema	la comunidad más los factores abióticos
Bioma	grandes regiones con clima y vegetación característicos (desierto, selva, tundra)
Biosfera	todos los ecosistemas del planeta

• Factores bióticos: seres vivos (plantas, animales, hongos, bacterias).
• Factores abióticos: elementos sin vida, como luz, temperatura, agua, suelo y pH.
• Hábitat: el lugar donde vive un organismo ("su dirección").
• Nicho ecológico: el papel que cumple en el ecosistema, qué come, cuándo está activo, con quién interactúa ("su profesión").

Una población crece hasta acercarse a la capacidad de carga del ambiente, que depende de recursos como alimento y espacio.

Flujo de energía

La energía entra a casi todos los ecosistemas como luz solar y fluye en una sola dirección; la materia, en cambio, se recicla.

1. Productores (autótrofos): plantas, algas y cianobacterias; hacen fotosíntesis.
2. Consumidores primarios (herbívoros).
3. Consumidores secundarios (carnívoros que comen herbívoros).
4. Consumidores terciarios.
5. Descomponedores (hongos y bacterias): degradan restos y devuelven nutrientes al suelo.

En cada paso, la mayor parte de la energía se pierde como calor por la respiración y el movimiento. Como regla aproximada, solo alrededor del 10% pasa al siguiente nivel; por eso las cadenas rara vez tienen más de cuatro o cinco eslabones y las pirámides de energía siempre son más anchas en la base.

Una red trófica es un conjunto de cadenas interconectadas, más realista que una cadena aislada.

Relaciones entre especies

Relación	Especie 1	Especie 2	Ejemplo
Mutualismo	$+$	$+$	abejas y flores; líquenes (hongo y alga)
Comensalismo	$+$	$0$	rémora y tiburón
Parasitismo	$+$	$-$	garrapata y perro
Depredación	$+$	$-$	lobo y venado
Competencia	$-$	$-$	dos especies que buscan el mismo alimento

($+$ se beneficia, $-$ se perjudica, $0$ no se afecta.) En el parasitismo, a diferencia de la depredación, el parásito por lo general no mata de inmediato a su huésped.

La sucesión ecológica es el reemplazo gradual de comunidades en un lugar: es primaria si empieza sobre roca desnuda (por ejemplo, lava) y secundaria si ocurre donde ya había suelo, como tras un incendio. Las primeras en llegar son especies pioneras, como líquenes y musgos.

Ciclos biogeoquímicos

• Agua: evaporación, transpiración de las plantas, condensación, precipitación y escurrimiento.
• Carbono: la fotosíntesis retira $\text{CO}_2$ de la atmósfera; la respiración, la descomposición y la quema de combustibles fósiles lo devuelven. El aumento de $\text{CO}_2$ intensifica el efecto invernadero.
• Nitrógeno: aunque el aire tiene cerca de 78% de $\text{N}_2$, las plantas no pueden usarlo directamente. Bacterias fijadoras (como Rhizobium, en las raíces de las leguminosas) lo convierten en amoniaco; otras bacterias lo transforman en nitratos (nitrificación) y otras lo devuelven a la atmósfera (desnitrificación).

México es uno de los países megadiversos: alberga una proporción muy alta de las especies del planeta, por lo que la pérdida de hábitat y la deforestación son problemas ambientales prioritarios.

Ejemplo resuelto

1. En un ecosistema, los productores fijan 10 000 kcal. Según la regla del 10%, ¿cuánta energía llega a los consumidores secundarios?

a) 1 000 kcal b) 100 kcal c) 10 kcal d) 1 kcal

Solución.

1. Productores: 10 000 kcal.
2. Consumidores primarios: $10\%$ de 10 000 = 1 000 kcal.
3. Consumidores secundarios: $10\%$ de 1 000 = 100 kcal.

Respuesta: b. La opción a corresponde a los consumidores primarios.

2. La rémora se adhiere al tiburón y se alimenta de los restos de sus presas, sin causarle daño ni beneficio. ¿Qué tipo de relación es?

a) Mutualismo b) Parasitismo c) Comensalismo d) Competencia

Solución. Una especie se beneficia (la rémora obtiene alimento y transporte) y la otra no se ve afectada: es comensalismo. Respuesta: c.

Errores comunes

• Confundir población (una especie) con comunidad (varias especies).
• Pensar que la energía se recicla como la materia.
• Olvidar a los descomponedores en las cadenas tróficas.
• Confundir hábitat (lugar) con nicho (función).
• Creer que las plantas pueden tomar el nitrógeno directamente del aire.

Para recordar

• Ecosistema = comunidad + factores abióticos.
• La energía fluye en una dirección y pasa cerca de un 10% entre niveles.
• Mutualismo $+/+$, comensalismo $+/0$, parasitismo $+/-$.
• El nitrógeno entra a los seres vivos gracias a bacterias fijadoras.