Introducción al estudio del ecosistema

(Ciencias de Joseleg) (Biología) (Ecología) (El ecosistema) (Introducción) (Generalidades) (Factores abióticos) (Productividad) (Ciclos biogeoquímicos) (Ciclos biogeoquímicos alterados) (Ingeniero de ecosistemas) (Servicios de los ecosistemas) (Interacciones complejas) (Nicho) (Referencias bibliográficas)

  La ecología es el estudio de las interacciones entre organismos y entre organismos y su entorno. Estas interacciones rigen el número de especies en un área y sus densidades de población. Los ecologistas trabajan en las escalas más grandes de cualquier biólogo. La ecología varía en escala desde el estudio de un organismo individual a través del estudio de poblaciones hasta el estudio de comunidades y ecosistemas, los cuales pueden ser tan pequeños como un charco y tan grandes como todo el planeta. Esta sección presenta las áreas amplias de ecología, poblaciones, comunidades y ecosistemas, así como un área reciente, la ecología de organismos. La ecología de la población se centra en grupos de individuos que se cruzan, llamados poblaciones. Un objetivo principal de la ecología de la población es comprender los factores que afectan el crecimiento de una población y determinar su tamaño y densidad. Aunque la atención de un ecólogo de poblaciones puede estar dirigida a estudiar la población de una especie en particular, la abundancia relativa de una especie a menudo está influenciada por sus interacciones con otras especies.

La ecología comunitaria estudia cómo las poblaciones de especies interactúan y forman comunidades funcionales. Por ejemplo, un bosque es una comunidad de árboles, hierbas, arbustos, pastos, los herbívoros que los comen y los carnívoros que se aprovechan de los herbívoros. La ecología comunitaria se centra en por qué ciertas áreas tienen un alto número de especies (es decir, son ricas en especies), pero otras áreas tienen un bajo número de especies (es decir, son pobres en especies). Aunque los ecologistas están interesados ​​en la riqueza de especies por sí misma, también existe un vínculo entre la riqueza de especies y la función de la comunidad. Los ecologistas generalmente creen que las comunidades ricas en especies se desempeñan mejor que las comunidades pobres en especies. También se ha propuesto que más especies hacen que una comunidad sea más estable, es decir, más resistente a perturbaciones como las especies introducidas. La ecología comunitaria también considera cómo la composición de especies y la estructura comunitaria cambian con el tiempo y, en particular, después de una perturbación, un proceso llamado sucesión.

Un ecosistema es un sistema formado por la interacción entre una comunidad de organismos y su entorno físico. La ecología del ecosistema se ocupa del flujo de energía y el ciclo de los elementos químicos dentro de un ecosistema. Seguir este flujo de energía y productos químicos requiere una comprensión de las relaciones de alimentación entre especies, llamadas cadenas alimentarias. En las cadenas alimentarias, cada nivel se denomina nivel trófico, y muchas cadenas alimentarias se interconectan para formar redes alimentarias complejas. La segunda ley de la termodinámica establece que, en cada transformación de energía, la energía libre se reduce porque la energía térmica se pierde en el proceso y aumenta la entropía del sistema. Por lo tanto, un flujo de energía unidireccional ocurre a través de un ecosistema, con energía disipada en cada paso, en resumen, la energía no se recicla. Un ecosistema necesita un aporte recurrente de energía de una fuente externa, en la mayoría de los casos, el Sol, para sostenerse. En contraste, las sustancias químicas como el nitrógeno no se disipan y cambian constantemente entre los componentes abióticos y bióticos del medio ambiente formando ciclos.

Un ecosistema es la suma de los factores bióticos, abióticos, más las relaciones entre ellos y la dinámica del flujo de materia y energía que se da a través de dichas relaciones, concepto que conglobamos bajo el término de sistema. Los factores bióticos y sus relaciones entre si ya fueron analizadas durante el capítulo de la comunidad ecológica, por lo que la escolarización estandarizada del capítulo del ecosistema se enfoca en los flujos de materia y energía. En este sentido los flujos de materia se representan en la forma de los ciclos biogeoquímicos del carbono, el nitrógeno, el fósforo y el agua ignorando generalmente a otros factores abióticos introducidos por el ser humano como sería el caso del plomo o el mercurio. En cuanto a los flujos de energía lo que se estudia generalmente es la pirámide energética.

Los ecosistemas son dinámicos y presentan al igual que los seres vivos una serie de dinámicas denominadas resiliencia, que es la capacidad para responder a los estímulos externos o internos para intentar mantener un equilibrio estable, así como la homeostasis, que es un estado de equilibrio dinámico mantenido por la acción de los seres vivos. En este sentido, los ecosistemas no pueden entenderse totalmente con una perspectiva de tiempo eterno e inalterable, aun cuando algunos luzcan tan imponentes y absolutos como los grandes bosques del norte o los inconmensurables océanos del mundo, los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo, y cuando introducimos el tiempo geológico, los seres vivos que los componen pueden cambiar drásticamente aun cuando sus roles generales se conservan. Las especies nuevas pueden surgir naturalmente mediante el proceso de especiación o ser introducidas desde otras regiones por cambios en la topografía.

Sin embargo, esta dinámica de los ecosistemas no ingresa en el marco de estudio reglamentaria y hacen parte de la historia evolutiva que se estudia en el capítulo de evolución y geología.

La ecología organismal es el estudio de las formas en que los organismos individuales enfrentan los desafíos de los entornos abióticos y bióticos. Se puede dividir en dos subdisciplinas. El primero, la ecología fisiológica, investiga cómo los organismos se adaptan fisiológicamente a su medio ambiente y cómo el medio ambiente afecta la distribución de las especies. La segunda subdisciplina, la ecología del comportamiento o etología, se centra en cómo el comportamiento de los organismos individuales contribuye a su supervivencia y éxito reproductivo, lo que, a su vez, afecta la densidad de población de la especie.

Sir Arthur George Tansley

 (15 de agosto de 1871 - 25 de noviembre de 1955) fue un botánico inglés y pionero en la ciencia de la ecología.

Educado en Highgate School, University College London y Trinity College, Cambridge, Tansley enseñó en estas universidades y en Oxford, donde se desempeñó como profesor sherardiano de botánica hasta su jubilación en 1937. Tansley fundó el New Phytologist en 1902 y se desempeñó como su editor hasta 1931. Fue un pionero de la ciencia de la ecología en Gran Bretaña, fuertemente influenciado por el trabajo del botánico danés Eugenius Warming, e introdujo el concepto de ecosistema en la biología. Tansley fue miembro fundador de la primera sociedad profesional de ecologistas, el Comité Central para el Estudio y Estudio de la Vegetación Británica, que luego organizó la Sociedad Ecológica Británica, y fue su primer presidente y editor fundador del Journal of Ecology. Tansley también se desempeñó como el primer presidente de British Nature Conservancy.

Tansley fue elegido miembro de la Royal Society en 1915 y nombrado caballero en 1950. El New Phytologist publica revisiones periódicas de Tansley, mientras que el New Phytologist Trust otorga una medalla Tansley, ambas nombradas en su honor.