T-7: L'ESTRUCTURA DELS ECOSISEMES

1. L'ECOLOGIAEcologia: ciència que estudia les relacions entre els éssers vius i el lloc on viuen.Ecologia--estudia relacions entre individus diferents espècies que conviuen--biocenosi, i les interaccions entre ells i condicions fisicoquímiques d'on habiten--biòtop.Biocenosi: conjunt de totes les poblacions que viuen en un = lloc.Població: conjunt individus = espècie que habiten en un = lloc i en un = moment.Relacions que s'estableixen entre individus--factors ambientals biòtics.Biòtop: conjunt format pel medi, substrat i factors ambientals abiòtics que afecten als éssers vius.Medi: fluid que embolcalla els organismes (aire, aigua).Substrat: superfície sobre la qual es desplaçen, s'aguanten o es fixen els organismes.Factors ambientals abiòtics: factors fisicoquímics ( T, llum, humitat...)Conjunt biocenosi + biòtop--ecosistema (part biòtica--biocenosi + part abiòtica--biòtop).Ecosistema: conjunt diferents espècies que viuen en un entorn fícic =, les funcions de les quals es completen en diferent grau.

2. EL BIÒTOPBiòtop: part abiòtica de l'ecosistema. Constituït pel medi que envolta els organismes, + substrat sobre el qual viuen o es desplacen + factors ambientals fisicoquímics. Límits biòtop coincideixen amb els de l'ecosistema, i poden estar determinats per l'extensió de la biocenosi o per barres geogràfiques (serralades, rius, litorals...).2.1. EL MEDI:Medi: conjunt substàncies que constitueixen el fluid que envolta els éssers vius. Biosfera-- 2 medis: Medi aeri i medi aquàtic.EL MEDI AQUÀTICMars, rius, llacs... Extensió 70% superfície terrestre. Segons zona que habiten en el medi aquàtic, els éssers vius es divideixen en 4 grups: Nèuston: comunitat que viu associada a la pel·lícula superficial de l'aigua. Gràcies a la tensió superficial de l'aigua els organismes es desplaçen lliscant per la superfície (sabaters) o s'adhereixen a la pel·lícula superficial i mantenen el cos sota l'aigua (larves mosquits). Plàncton: conjunt éssers vius que es mouen a la deriva prop de la superfície. Filoplàncton (vegetal)--fotosíntesi. Zooplàncton (animal). Nècton: conjunt animals nedados (peixos). Bentos: conjunt organismes que habiten sobre fons marí. EL MEDI AERIFluid format per la zona de l'atmosfera propera a la superfície terrestre. Barreja de gasos atmosfera--aire (oxígen 21%, nitrogen 78%, co2 0,03%, vapor d'aigua, partícules en suspensió...)Organismes medi aeri necessiten estructures de sustentació que impedeixin que s'escalfin contra superfície per l'efecte de la gravetat (esquelets animals i teixi llenyós vegetals).2.2 . EL SUBSTRATConjunt substàncies que formen la superfície on els organismes es fixen, s'aguanen o es desplacen. (Sòl, aigua, éssers vius...).Sòl: substrat + important medi aeri. Capa de la superfície terrestre formada pels productes de l'alteració de les roques i les restes orgàniques dels éssers vius. Resultat interacció litosfera + biosfera + atmosfera + hidrosfera.Sòl--estructua vertical (perfil) format per capes (horitzons): Horitzó A: terra superficial rica en hummus. Horitzó B: terra rica en sals procedents del rentatge de A. Horitzó C: roca mare més o menys alterada. Sòls on falten un o dos horitzons--sòls immadurs.Els horitzons bàsics es poden subdividir en: A0: horitzó superficial de matèria orgànica no descomposta (fullaraca). A: horitzó de matèria orgànica transformada en humus, barrejada amb minerals. B: horitzó de precipitació i acumulació de sals, format per argila, minerals... C1: horitzó de roca mare més o menys disgregada. C2: roca mare sense alterar (roca mare fresca). L'aigua: substrat del medi aquàtic. Animals que hi viuen--adaptacions especials. (Forma peixos, flotadors colònies pòlips...)El cos d'altres éssers vius: substrat organismes paràsits--tenen òrgans especials per fixar-se al cos de l'hoste. Restes vegetals i cadàvers animals--substrat larves insectes, fongs, bacteris...

3. ELS FACTORS ABIÒTICS I LES ADAPTACIONSFactors ambientals abiòtics: variables fisicoquímiques que influeixen en la vida dels organismes. Els més importants són temperatura, llum, humitat, salinitat, pressió i corrents del medi.Límits de tolerància: límits màxims i mínims dels factors ambientals que toleren els organismes. Intèrval entre aquests valors--amplitud de tolerància. Factor limitador: qualsevol factor ambiental que sobrepassa l'amplitud de tolerància. Per indicar si l'amplitud de tolerància és gran o petita--pefixos euri- (marge de tolerància molt gran) i esteno- (marge de tolerància petit).Valors limitants: Aquells valors que si es superen, els organismes no poden sobreviure.Valors de tolerància: Aquells valors en que els organismes poden sobreviure, però no en les millors condicions.Valors òptims: Aquells valors idònis pel desenvolupament de l'espècie.3.1. LA TEMPERATURA:T mínima superfície terrestre-- -88,3ºC (antàrtida). T màxima-- +60ºC (sàhara).A l'aigua-- T - extremes per calor específica elevada, gel. Major massa d'aigua oceans-- +2-+4ºC. Superfície-- -2-+30ºCVida activa possible entre uns quants graus sota zero i uns +50ºC. Plantes resisteixen millor que els animals les temp. extremes.Entre les adaptacions a la temperatura--dues estratègies: animals capaços de mantenir la emperatura corporal constant (hivernació, hàbits crepusculars, migracions estacionals, s'aïllen mitjançant pèl, plomes, greix......)--homeoterms. Els que no la poden mantenir ( amagar-se sota terra, refugis)--poiquiloterms.3.2. LA LLUMLlum visible determina--forosíntesi.Diferents longituds d'ona que poden variar. Ex: per entrar en zona aquàtica.Intensitat de la llum. Ex: bosc: Zona fòtica i zona afòtica:En el medi terrestre: estratificació. Segons intensitat: FOTÒFILES (alta intensitat). ESCIÒFILES (baixa intensitat).En el medi aquàtic: segons profunditat, segons matèria en suspensió--estratificació per absorció excessiva de diferents longituds d'ona.La llum influeix en la distribució dels éssers vius. Plantes terrestres-distribució estratificada. Màxima expressió--boscos tropicals.Plantes que prefereixen la màxima insolació--heliòfiles o fotòfiles.Plantes viuen ombra--esciòfiles.Plantes que presenten creixements orientats cap a la llum--fotoprismesPlantes trrestres es distribueixen en 5 estrats: arbori, arbustiu, herbaci, mucínic i edàfic.Llum provoca una estratificació orgnismes fotosintètics aquàtics. Estrat superficial il·luminat (100-200m)--estrat fòtic o zona fòtica. Per sota--estrat afòtic o zona afòtica.ADAPTACIONS DELS ANIMALS A LA LLUMLa + important--visió.Coloració críptica: confon l'animal amb el medi (amaleó, pop, zebra...)Coloració aposemàtica: adverteix perillositat (coloració vespes)Coloració mimètica: evitar que els ataquin (insectes inofensius).Alguns animals que viuen en zones fosques--capacitat de produir llum--bioluminiscència--per desorientar depredadors, atraure preses... Altres són cecs i mancats de pigments per protegir-se del sol.EL FOTOPERÍODEFotoperíode: realització de determinats processos segons la durada del dia i la nit. Fotoperíode diari influeix en l'activitat dels animals--poden ser diurns, nocturns i crepusculars.Fotoperíode annual--determina moment migració, muda, floració...3.3. LA HUMITAT DE L'AIREH. absoluta: quantitat total de vapor d'aigua que hi ha a l'aire g/m3H. relativa: % vapor aigua respecte el punt de saturacióTegument: capa aïllant per evitar la pèrdua d'aigua. Forma d'excreció productes nitrogenats (amoníac, urea, à.úric...)Humitat aire: vapor d'aigua que hi ha a l'aire atmosfèric.En els animals, les adaptacions + importants per evitar desihidratació són les següents:Tenir un tegument impermeable: pell amb capes mortes mamífers, escates rèptils...Tenir estructures que retenen l'aire i mantenen una microatmosfera humida: plomes ocells, pèls mamífers.Produir secrecions mucoses que mantenen la pell humida: secrecions mucoses cargolsTenir l'aparell respiratori a l'interior del cos: intercanvi gasós necessita humitat.Fecundació interna i desenvolupament embrionari a l'interior d'ous amb closca impermeable o a l'interior de l'úter matern.Hàbits especials: hàbits crepusculars o nocturns per evitar hores de més insolació; enterrament al fang en temps de sequera, hàbits migratoris.Adaptació del cicle biològic a l'estació seca: ous que poden resistir la deshidratació.Capacitat de beure l'aigua del mar: organs especials capaços de retirar l'excés de sal de l'aigua del mar.Les plantes absorbeixen aigua pels pèls de les arrels i la transporten pels vasos i tiges fins a les fulles, d'on surt l'excés d'aigua en forma de vapor (evapotranspiració). Adaptacions + importants per evitar la deshidratació i la mort són:Arrels molt llarguesFulles amb epidermis molt cutinitzades i amb pocs estomes. Màxima expressió punxes cactus.Pilositat abundant capaç de retenir aire i mantenir una microatmosfera humida. Revers fulles alzina.Tiges i fulles suculentes on s'emmagatzema una gran quantitat d'aigua de reserva.Fecundació a través del pol·len.Formació de llavors. Aguanten molt de temps.Segons les necessitats hídriques es distingeixen els tipus de plantes següents:Hidròfits o plantes aquàtiques: epidermis fines i parènquimes aerífers que els permenten mantenir-se dretes o surar.Higròfits o plantes de zones molt humides: tenen fulles grans amb epidermis fina i molts estomes, transpiració molt activa.Xeròfits o plantes de zones seques: fulles petites d'eppidermis coriàcia i amb pocs estomes. Poques fulles que poden convertir-se en espines. Tija esponjosa, gran capacitat per emmagatzemar-hi aigua, arrels llargues.Mesòfits: característiques intermèdies entre les dues espècies anteriors.3.4. LA PRESSIÓPressió atmosfèrica: força per unitat de superfície que exerceix el pes de l'aire. A mesura que augmenta l'altura, la pressió atmosfèrica disminueix, i amb aquesta, la quantitat d'oxígen disponible. Els mecanismes de captació d'oxígen han de ser més eficaços en els organismes que viuen a gran altitud (hemoglobines especials amb més afinitat per l'oxígen).Un comportament relacionat amb la pressió atmosfèrica és la capacitat per detectar els canvis bruscos de pressió. Aquests animals poden preveure l'arribada de tempestes i posar-se a cobert.La pressió hidrostàtica és la força per unitat de superfície que exerceix l'aigua. Augmenta una atmosfera per cada deu metres de profunditat (bufeta natatòria--cambra d'aire que permet regular la capacitat de flotació per poder ascendir i descendir).3.5. LA SALINITATSaliniat: concentració de sals minerals dissoltes. Aigua del mar mitjana de salinitat 35g/l, aigua dolça 0,5g/lMedi intern dels organismes - salat que l'aigua del mar i + salat que l'aigua dolça. Osmosi: quan 2 dissolucions amb diferent salinitat estan separades per una membrana que deixa passar l'aigua però no les sals--corrent d'aigua, des del medi + diluït (hipotònic) fins al + concentrat (hipertònic).Problemes osmòtics segons medi--hipotònic/hipertònic respecte al de l'interior de l'organisme--poiquilosmòtics (estenohalins) i homeosmòtics (poc eficaços i eficaços (eurihalines)).Organismes poiquilosmòtics: si varia la salinitat del medi ambient també varia la salinitat del medi intern de l'organisme i, superat l'intèrval de tolerància, moren. Com que aquest intèrval sol ser estret, aquests organismes només poden viure en ambients de salinitat estable--organismes estenohalins. Algues i invertebrats.Organismes homeosmòtics poc eficaços: poc eficacos a l'hora de regular salinitat interna. (estenohalins)Organismes homeosmòtics eficaços: eurihalins. suporten grans canvis de salinitat (anguila, salmó)3.6. ELS CORRENTS DEL MEDICorrents del medi: moviments que presenten l'aigua i l'aire.Corrents aeris: aprofitats per ocells i insectes en les migracions i per les plantes per la dispersió del pol·len o de les llavors. Principals adaptacions a zones de vents forts són els escurçaments de les ales insectes, la mida petita plantes, niu ocells a terra...Corrents marins: aprofitats per peixos, cretacis, tortugues marines... migracions. Principals adaptacions al moviment del mar són les adherències al substrat (algues), excavacions a les roques (eriçons, cucs...), amagar-se a les esquerdes... Principals adaptacions moviments riu: forma plana larves, refugiar-se sota les pedres, tenir ventoses....

4. LA BIOCENOSIBiocenosi o comunitat: part biòtica de l'ecosistema. Integrada per les poblacions de les diferents espècies que viuen relacionades en el mateix biòtop. Relacions entre aquests organismes--relacions biòtiques i es poden classificar en 2 grups: intraespecífiques i interespecífiques. Zona de transició entre 2 comuitats: ecotò.4.1. LES RELACIONS INTRAESPECÍFIQUESRelacions intraespecífiques: relacions biòtiques que s'estableixen entre els organismes de la mateixa espècie. Poden ser temporals o durar tota la vida (relacions perennes). Poden ser relacions beneficioses (cooperació), o perjudicials (de competència). Avantatges que aporta la vida en grup--efecte de grup i desavantatges que sorgeixen quan la densitat poblacional és excessiva--efecte de massa, i els més importants--esgotament de l'aliment, acumulació excrements i falta espai vital.Relacions de competència--territorialitat, i les de cooperació--associacions intraespecífiques (associacions familiars, colonials, gregàries i estatals).Associacions familiars: s'estableix entre els progenitors i la descendència. Diversos tipus d'associacions familiars (paternal--colom,àliga; matriarcal--lleopards, aranyes; filial--bancs peixos alevins; monògama--llop, oca; polígama--gall i gallines; poliàndriques--trencalòs)Associacions colonials: colònia--associació formada pels individus originats per reproducció asexual d'un progenitor comú. Quan els individus integrants de la colònia són =, aquesta colònia és homomorfa (corall). Quan els individus són diferents--colònia heteromorfa (algues).Associacions gregàries: constituïdes per conjunts d'individus que viuen en comú durant un període de temps més o menys llarg per ajudar-se en la defensa i la recerca d'aliment (elefants), per traslladar-se junts (ànecs) o per reproduir-se (micos).Associacions estatals: Constituida per individus jerarquitats entre si. Diferents anatòmicament o fisiològiament. (abelles, formigues...)4.2. LES RELACIONS INTERESPECÍFIQUESRelacions interespecífiques: relacions biòtiques que s'estableixen en una comunitat entre individus d'espècies diferents. Relacions interespecífiques + importants:Competència interespecífica: demanda activa, per part d'individus de diferents espècies però del mateix nivell tròfic, d'un recurs comú que pot ser limitador. Quan competeixen per l'aliment--competència per explotació; si competeixen pel territori--competència per interferència. Gran importància--factor de selecció natural.Depredeació: activitat de captura i mort que exerceixen uns individus (depredadors) sobre uns altres (preses). Un mateix individu pot ser depredador d'uns organismes i presa d'uns altres. Depredadors--adaptacions per la captura de les preses, i aquestes presenten adaptacions per defensar-se o fugir.Procés de depredació--flux unidireccional d'energia en el sentit de presa a depredador. Els depredadors controlen les poblacions de preses i les preses les dels depredadors--sistema de retroalimentació.Parasitisme: relació que s'estableix quan un individu--paràsit, viu a costa de substàncies nutritives d'un altre individu--hoste, al qual perjudica sense causar-li la mort a curt termini. Paràsits que viuen a l'interior del cos de l'hoste (cuc intestinal)--endoparàsits; els que viuen sobre el cos de l'hoste (poll)--ectoparàsits.Paràsits obligats: fan una vida parasitària permanent; Paràsits facultatius: poden fer una vida lliure.Explotació: Interacció de diverses espècies durant la seva activitat biològica, resultat:benefici d'unes espècies (explotadores) a costa d'altres (explotades), que es veuen perjudicades. (cucut comú).Comensalisme: relació que es dona quan un organisme--comensal, es nodreix de l'aliment sobrant, secrecions, descamacions... d'un altre oganisme--hoste, sense causar-li cap efecte perjudicial ni beneficiós. (puces de mar). Explotació unilateral o de parasitisme sense perjudici per a l'hoste.Inquilinisme: Associació entre una espècie (inquilí) i una altre que li ha donat recer en el seu cos. (associació entre esquirol-arbre en què viu).Mutualisme: Associació entre dos o més individus de diferent espècie--consorts, per beneficiar-se mútuament.(esplugabous que s'alimenten dels paràsits dels bòvids). Quan el mutualisme és obligat--simbiosi.Simbiosi: Associació de dos o més individus de diferent espècie que es beneficien mútuament en tal grau que es fan dependents l'un de l'altre. Esculls coralins.4.3. L'ESTUDI DE LES BIOCENOSISL'estudi d'una biocenosi (bosc, escull coralí) no es pot fer estudiant tots els individus, sinó a partir de mostres que siguin representatives de tota la zona. Presa de mostres: mostreig.En lloc de prendre una sola mostra en cada punt--preferible prendre unes quantes rèpliques--permet estudiar si hi ha hagut desviacions a causa del procés de mostreig. Si es vol estudiar l'evolució d'una comunitat--repetició periòdica mostreig. Interval de mostreig depèn del temps que tarden les espècies en reproduir-se--factor que pot comportar variacions en la composició de la biocenosi.Sistema molt utilitzat--transsecte: fer una línia transversal als diferents pisos o horitzons i prendre diverses mostres a distàncies prefixades. S'han de dur a terme uns quants transsectes paral·lels per poder comparar els resultats.A partir de mostres--processament:identificar a quina espècie pertany cadascun dels individus, i després sumar el nombre d'individus que hi ha de cada espècie. A partir d'aquestes dades es poden deduir uns paràmetres que permeten comparar les comunitats de diferents llocs o èpoques. A quests paràmetres són: freqüència, dominància, abundància, densitat i diversitat.FREQÜÈNCIA (F)Percentatge de mostres que s'ha recolectat d'una espècie. Dividint el nombre de mostres en què s'ha trobat l'espècie (Mn) entre el nombre total de mostres recol·lectades (Mt), i multiplicar x100.DENSITAT (d)Nombre d'individus d'una espècie que hi ha per unitat de superfície o de volum.Cobertora: equivalent densitat. Tant per cent de superfície de la mostra que està recobert per una espècie.Si la superfície de la mostra és heterogènia--densitat bruta o densitat específica o ecològica.ABUNDÀNCIA (A)Quantitat total d'individus que hi ha d'una espècie. Es calcula dividint el nombre total d'individus recolectats d'una espècie entre el nombre total de mostres preses.DOMINÀNCIA (D)Proporció entre el nombre d'individus recol·lectats d'una espècie i el nombre total d'individus recol·lectats. Manera de jerarquitzar les abundàncies de cada espècie. Intenta valorar la influència que exerceix cada espècie en la comunitat. Generalment hi ha una o poques espècies abundants (dominants) i moltes molt poc abundants. Les espècies abundants regulen el cicle alimentari i el desenvolupament de la biocenosi. Sovint donen el nom a l'ecosistema en què es troben (alzinar, pineda, roureda...)DIVERSITAT (H)Forma intuitiva de definir diversitat: probabilitat que, en prendre una mostra a l'atzar d'una comunitat, cada individu sigui d'una espècie diferent. Càlcul diversitat--nombre d'espècies i nombre individus. 

5. LA POBLACIÓ I LA DINÀMICA DE POBLACIONSPoblació: conjunt d'individus de la mateixa espècie que viuen en una àrea i en un període de temps determinat. Paràmetres + importants per estudiar una població--distribució en el temps (natalitat, mortalitat, migració i tipus de creixement)--estudi: dinàmica de poblacions i distribució en l'espai (relacions intraespecífiques i tipus de dispersió de l'espècie).5.1. LA NATALITAT I LA MORTALITATNatalitat: relació entre el nombre de naixements i el col·lectiu inicial. Es pot expressar en %, però millor fer servir la taxa de natalitat instantània (b) (taxa de reproducció)--relació entre el nombre de naixaments per unitat de temps i la població inicial.Natalitat màxima o teòrica: la que hi haurà en condicions idealsNatalitat ecològica o real: mesura la natalitat quan els individus estan sotmesos a factors ambientals limitadors.Mortalitat: relació entre els individus morts i el col·lectiu inicial. Es pot expressar en %, però és + pràctic la taxa de mortalitat instantània (m): nombre d'individus morts per unitat de temps amb referència a la població inicial.Mortalitat mínima o teòrica: en condicions ideals (envelliment natural)Mortalitat ecològica o real: condicions ambientals reals.CORBES DE SUPERVIVÈNCIAEn algunes espècies, la taxa de mortalitat es manté constant al llarg de la vida de l'individu, mentre que en d'altres va variant. Esperança de vida alta, esperança de vida baixa.DISTRIBUCIÓ PER EDATS EN LA POBLACIÓEn una població, la proporció d'individus amb capacitat reproductora influeix en la taxa de natalitat i en l'evolució que seguirà. 3 grups d'edat en la població: període prereproductiu, reproductiu i postreproductiu. Una població en què predominen els individus prereproductius--població en desenvolupament; si predominen els postreproductius--població en regressió.Una manera de representar la distribució per edats--piràmides d'edat.5.2. LA IMMIGRACIÓ I L'EMIGRACIÓImmigració: relació entre el nombre d'individus procedents d'altres poblacions i el col·lectiu inicial. E pot expressar en %, però s'utilitza més la taxa d'immigració (i)--relació entre el nombre d'individus que ingressen a la població per unitat de temps i la població inicial.Emigració: relació entre el nombre d'individus que abandonen la població inicial i aquest col·lectiu. Es pot expressar en %, però s'utilitza més la taxa d'emigració (e)-relació entre el nombre d'individus que abandonen la població per unitat de temps i la població inicial.5.3. EL CREIXEMENT D'UNA POBLACIÓCreixement d'una població: relació entre l'augment o la disminució del nombre d'individus i el col3lectiu inicial. Es pot expressar en %, però és més pràctic utilitzar la taxa de creixement instantània (r)--relació entre el nombre d'individus en què augmenta o disminueix la població per unitat de temps i el col·lectiu inicial.La taxa de creixement depèn de les taxes de natalitat, mortalitat, immigració i emigració.Taxa de creixement màxima o teòrica (potencial biològic): valor màxim que pot assolir r. Creixements exponencialsTaxa de creixement limitat: factors limitadors. Creixements logístics.CREIXEMENT EXPONENCIALSorgeix quan no hi ha factors que limitin el creixement. Espècies pioneres.

T-7: L'ESTRUCTURA DELS ECOSISTEMES

T-7: L'ESTRUCTURA DELS ECOSISTEMES