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Ecología proyecto de informática

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Ecología 1ra investigación (Inicios de la Ecología, origen y definición)

La ecología es la ciencia que estudia las interrelaciones que se presentan en el medio ambiente y permite comprender la manera en que funcionan los ecosistemas. La información derivada del estudio de los sistemas naturales permite tener una mayor comprensión de ellos, definir estrategias que faciliten gestionarlos sosteniblemente y realizar un mejor uso de los recursos naturales que en el existen.

Inicios de la Ecología Desde la antigüedad grecolatina ya existía un interés por comprender las relaciones complejas entre los organismos y entre estos y su ambiente. En un primer momento histórico este interés se manifestó en trabajos de carácter descriptivo, así que en el siglo XVIII la principal preocupación consistía la clasificación de los organismos en un sistema taxonómico. Para dicha clasificación se observaban no sólo los caracteres externos, sino también los hábitos y características más relevantes de las especies. Charles J. Krebs, al referirse a los orígenes de la Ecología describe: La Ecología tiene sus raíces en la historia natural, que es tan antigua como la humanidad.

Las tribus primitivas que dependían de la caza, la pesca y la recolección de alimentos, necesitaban conocimientos detallados acerca de dónde y cuándo encontrar a sus presas. Por otra parte, el surgimiento de la agricultura y la ganadería hizo que aumentara la necesidad de aprender acerca de la Ecología práctica de las plantas y los animales domésticos. La armonía ecológica fue uno de los principios básicos que rigieron la comprensión de la naturaleza por parte de los griegos, Egerton 1968 (citado por el autor) ha estudiado el desarrollo de este concepto desde los tiempos antiguos hasta el moderno término de "equilibrio de la naturaleza”.

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Fueron pocos los avances conceptuales hasta que los estudiosos de la historia natural y la Ecología humana precisaron los conceptos de la Ecología y aportaron un marco analítico de referencia. Graunt 1962, (citado por el autor), describió a las poblaciones humanas en términos cuantitativos, por lo que se le puede llamar el padre de la demografía. Cole 1958, advirtió la importancia de medir cuantitativa mente los índices de natalidad y mortalidad, la proporción de individuos de uno y otro sexo y la estructura de grupos de edad de las poblaciones humanas. Buffon en su Natural History (1756), analiza muchos de los temas de la Ecología moderna y considera que las poblaciones de seres humanos y de otros animales y plantas están sujetas a los mismos fenómenos. Malthus publicó uno de los primeros libros sobre demografía que despertó polémicas, calculó que, si bien las poblaciones de las diversas especies se pueden incrementar geométricamente, su aprovisionamiento de alimentos sólo lo hará en forma aritmética, en el mejor de los casos.

La gran desproporción entre ambos incrementos hizo que Malthus sacara en conclusión que la reproducción finalmente quedaría limitada por la producción de alimentos. Krebs indica que los conceptos señalados no son nuevos, que otros autores se habían anticipado, pero fue Malthus quien llamó la atención del público en general; Darwin los utilizó como uno de los fundamentos de su teoría de la selección natural.

 Muchos de los primeros logros de la Ecología provinieron de los campos de la agricultura, la pesca y la medicina aplicada. Los trabajos relativos a las plagas de insectos que atacan los cultivos han sido una fuente importante de ideas y la regulación de su población es un problema fundamental que se ha estudiado desde hace tiempo.

El reconocimiento de la existencia de comunidades de organismos vivos en la naturaleza es muy antiguo, pero la identificación específica de las interrelaciones de los organismos en las comunidades es relativamente reciente. Edward Forbes en 1844 describió la distribución de animales en las aguas costeras de Inglaterra y parte del Mediterráneo, y escribió acerca de zonas de diferentes profundidades que se diferenciaban por las relaciones entre las especies que en ellas vivían. Forbes advirtió que algunas especies están presentes sólo en una zona, mientras que otras alcanzan su desarrollo máximo en un área pero también están presentes, en forma más dispersa, en zonas adyacentes. El punto medio entre ambos extremos correspondería a los organismos que no se ajustan al patrón de zonas. Forbes advirtió el aspecto dinámico de las interrelaciones de los organismos y su medio. Forbes (1887) planteó en su ensayo clásico “El lago como microcosmos”, que el agrupamiento de las especies en un lago era un complejo orgánico, y que al afectar a una especie se ejercía algún tipo de influencia en todas las demás. En estos términos, cada especie tiene “comunidad de intereses” con las otras, y no se pueden limitar las investigaciones a una sola de ellas. Forbes creía que hay un equilibrio uniforme en la naturaleza, el cual limita a cada especie año tras año, aunque todas ellas siempre intentan aumentar en número.

El botánico danés Warming (1895-909) ejerció gran influencia en los estudios de comunidades y planteó interrogantes acerca de la estructura de las comunidades de plantas y las asociaciones de especies en ellas. En estos términos, al comienzo de siglo la Ecología ya estaba en camino de convertirse en una ciencia, al reconocer los problemas generales de las poblaciones y las comunidades. Las raíces de la Ecología residen en la historia natural, la demografía humana, la biometría (enfoque matemático) y los problemas aplicados de la agricultura y la medicina.

En el año de 1869, el biólogo alemán Ernst Haeckel acuñó el término ECOLOGÍA para las prácticas que relacionan a los individuos y el medio ambiente de una manera dinámica. A partir de este acontecimiento comenzó la consolidación de la Ecología como una rama de la Biología, que emplea un método científico para resolver sus problemas de investigación. Sin embargo, fue hasta la década de 1960 cuando se consideró a la Ecología como una ciencia importante. El continuo incremento de la población humana y la destrucción concomitante del medio natural con pesticidas y contaminantes ha llamado la atención pública respecto del mundo de la Ecología. Gran parte de este interés reciente se centra en el medio ambiente humano y la Ecología humana. Desafortunadamente, el 3 término Ecología ha quedado identificado en la mente del público con los problemas mucho más amplios, del medio ambiente humano, y se ha llegado a significar con él todo lo que se refiere al medio ambiente. “La ciencia de la Ecología trata acerca de los ambientes de todas las plantas y animales, y no únicamente de los humanos, por lo que es mucho lo que puede aportar a la solución de algunas interrogantes generales acerca de los humanos y su medio ambiente. La Ecología debe ser una ciencia de la realidad ambiental, como la física lo es respecto de la ingeniería. Así, al igual que estamos limitados por las leyes de la física al construir aeronaves y puentes, lo debemos estar por los principios de la Ecología al modificar el medio ambiente”1.

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Etimología de Ecología

La palabra “Ecología” proviene de los vocablos griegos, “oikos” y “logos”, que significan casa y ciencia, respectivamente. Ernst Haeckel zoólogo alemán (1869), originalmente acuñó el término “Ecología”, y la definió como “el estudio del ambiente natural y de las relaciones entre organismos y sus alrededores”. Según Rayo (1994), el término Ecología conduce desde sus orígenes al concepto de economía. La economía investiga las estructuras de la unidad doméstica tierra y establece las leyes de esta casa. Desde la perspectiva clásica de Aristóteles, adquiere entonces una connotación moral que alude a la preocupación responsable de adquirir y administrar aquellos bienes necesarios para gobernar la casa, de manera que sus habitantes posean la oportunidad de vivir dignamente. Por ello, para el manejo austero y prudente de los recursos naturales se requiere de una protección especial y una economía específica, que son métodos de una conducta administrativa. Agrega Rayo, que la economía es la administración de la naturaleza cuyo propósito sólo se cumple si ésta sirve para cubrir racionalmente las necesidades a largo plazo. De acuerdo con esta definición, la Ecología se sirve de la economía, pero de una economía bien entendida y operada, en la que destacan los principios y valores humanos sobre lo que descansa la dignidad de la persona. Haeckel como seguidor de Darwin, defendía la idea de selección natural significando que los organismos eran activos respecto del ambiente, tal como la opinión de Lamarck, respecto a los organismos. Haeckel apreciaba la obra de este último, de Goethe y por supuesto la de Darwin. Por esto, Haeckel se oponía claramente a la idea de que los organismos fueran pasivos frente al ambiente y fuera el producto de su influencia directa, conceptos que se encuadran en lo que se conoce como ambientalismo. Las raíces del ambientalismo pueden ser rastreadas hasta principios de 1800 en contemporáneos de Lamarck, que si bien suscribían a ideas transformistas, creían que los organismos eran moldeados por el ambiente y no por los hábitos, el uso y desuso. “Cuando nos referimos a la Ecología, hablamos del cuerpo de conocimiento relacionado con la economía de la naturaleza –la investigación de todas las relaciones del animal en su ambiente orgánico e inorgánico; eso incluye, sobre todo, su relación amable y hostil con los animales y plantas, con que se contacta de manera directa o indirecta – en una palabra, la Ecología es el estudio de todas las interrelaciones complejas de que refirió Darwin como las condiciones de la lucha para la existencia”. – Ernst Haeckel (1870). Esta cita apareció en un trabajo de Haeckel en 1870, aunque empleó el término por primera vez en 1869. Aproximadamente siete años antes, el zoólogo francés Isodore Geoffroy St. Hilaire había propuesto el término etología para «el estudio de las relaciones de los organismos dentro de la familia y la sociedad en el conjunto y en la comunidad», y aproximadamente al mismo tiempo el naturalista inglés St. George Jackson Mivart acuñó el término hexicología, que definió en 1894 como «dedicada al estudio de las relaciones que existen entre los organismos y su medio, considerando la naturaleza de la localidad en que habitan, las temperaturas e iluminación que les acomodan y sus relaciones con otros organismos como enemigos, rivales o benefactores accidentales e involuntarios”. La gran influencia de Ernst Haeckel en sus días, mucho mayor que la de Mivart o St. Hilaire, explica la poca aceptación de los términos etología y hexicología y la adopción común del término Ecología propuesto por Haeckel. El término etología de St. Hilaire se ha convertido posteriormente en sinónimo de estudio del comportamiento animal. La definición de Haeckel, que implica el concepto de interrelaciones entre los organismos y el ambiente, ha sido objeto de interpretaciones un poco distintas y quizá más profundas desde 1900. El ecólogo inglés Charles Elton definió la Ecología como la «historia natural científica» que se ocupa de la «sociología y economía de los animales».

Un norteamericano especialista en Ecología vegetal, Frederick Clements, consideraba que la Ecología era «la ciencia de la comunidad», y el ecólogo norteamericano contemporáneo Eugene Odum la ha definido, quizá demasiado ampliamente, como «el estudio de la estructura y función de la naturaleza». Independientemente de dar una definición precisa, la esencia de la Ecología se encuentra en la infinidad de mecanismos abióticos y bióticos e interrelaciones implicadas en el movimiento de energía y nutrientes, que regulan la estructura y la dinámica de la población y de la comunidad. Como muchos de los campos de la Biología contemporánea, la Ecología es multidisciplinaria y su campo es casi ilimitado. Este punto ha sido claramente expresado por el ecólogo inglés A. Macfadyen: “La Ecología se ocupa de las interrelaciones que existen entre los organismos vivos, vegetales o animales, y sus ambientes, y estos se estudian con la idea de descubrir los principios que regulan estas relaciones. El que tales principios existen es una suposición básica -y un dogma- para el ecólogo. Su campo de investigación abarca todos los aspectos vitales de las plantas y animales que están bajo observación, su posición sistemática, sus reacciones frente al ambiente y entre sí y la 5 naturaleza física y química de su contorno inanimado… Debe admitirse que el ecólogo tiene algo de vagabundo reconocido; vaga errabunda por los cotos propios del botánico y del zoólogo, del taxónomo, del fisiólogo, del etólogo, del meteorólogo, del geólogo, del físico, del químico y hasta del sociólogo. Invade esos terrenos y los de otras disciplinas establecidas y respetadas. El poner límite a sus divagaciones es realmente uno de los principales problemas del ecólogo y debe resolverlo por su propio interés”.

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Ecología 2da investigación (Precursores de la ecología, evolucionismo, metodología de la investigación)

Es necesario reconocer a los biólogos y geógrafos un papel fundamental en los inicios de la Ecología. Es justo asimismo, recordar el aporte considerable de los griegos clásicos. Por ejemplo, Aristóteles, además de filósofo, fue un biólogo y naturalista de gran talla. Basta citar sus libros sobre la vida y costumbres de los peces, fruto de sus diálogos con pescadores, y sus largas horas de observación personal. Teofrasto, sucesor de Aristóteles en la Escuela Peripatética, quien escribió la Historia de los animales, los minerales y las plantas. Para ese entonces, a esos escritos se les consideró como una simple descripción de la relación de los organismos entre sí y con el medio ambiente. Ya Platón, en el siglo V antes de Cristo, escribía: "Lo que ahora queda, comparado con lo que existió entonces, es como el esqueleto de un hombre enfermo. De toda la tierra gorda y suave, tras ser devastada, queda solo el desnudo esqueleto… Hay algunas montañas que ahora no tienen más que comida para las abejas, pero no hace mucho tiempo estuvieron llenas de árboles …" Aristóteles En el siglo XVIII, cuando la Biología y la geografía se están transformando en las ciencias modernas que hoy se conocen, es imprescindible reconocer el carácter absolutamente ecológico del trabajo de los fisiologistas en su progresivo descubrimiento de las relaciones entre la vida vegetal y animal con los factores abióticos tales como luz, el agua o el carbono. Entre los muchos ejemplos posibles, basta citar las investigaciones de Réamur en el campo de la temperatura, así como las de Leeuwenhoek acerca de la formación del almidón en las plantas verdes.

Alexander Von Humboldt y Georges-Louis Leclerc de Buffon Durante el siglo pasado también se realizaron algunos de los grandes viajes científicos que permitieron un conocimiento más metodológico de los paisajes geográficos de los diversos continentes, ejemplo entre otros, del Conde de Buffon, autor de los primeros tratados de Biología y Geología; o Alexander von Humboldt, quien exploró y estudió durante cinco años las tierras de América Latina; fue el primero en considerar las plantas en relación con su ambiente. Georges-Louis Leclerc de Buffon El papel de los precursores del evolucionismo es asimismo fundamental, porque intuían que no había ningún tipo de predeterminante en la gran variedad de especies vivientes existentes, sino progresivas adaptaciones ambientales. Erasmus Darwin, abuelo del universalmente famoso Charles Darwin, predijo algunas de las grandes tesis evolucionistas que años más tarde desarrolló su nieto y que influyeron de modo decisivo en las corrientes de pensamiento del siglo XIX.

El "evolucionismo", inspirador de la Ecología.

Sin duda alguna, la polémica entre deterministas y evolucionistas fue uno de los principales debates científicos del siglo XIX, enfrentando a hombres de la categoría de Cuvier, Owen, Agassiz y Kölliker, contra los nuevos "transformistas" Spencer, Lamarck, Darwin, Muller, Haeckel, etc. La profundidad de la polémica fue muy fecunda, porque exigió de los transformistas que multiplicaran sus observaciones para justificar las nuevas teorías del evolucionismo.

En la historia de la Ecología existieron tres personajes en particular y que también impulsaron el desarrollo de la Biología y la Geología: Lamarck, Charles Lyell y Charles Darwin.

Lamarck Autor de la primera teoría de la evolución que tuvo el rigor necesario para trascender. Lamarck propuso que, puesto que el medio ambiente se halla en constante transformación, los organismos necesitan cambiar y realizar un esfuerzo por lograrlo, y que éste es uno de los mecanismos de la evolución de los seres vivos y una de las principales bases de la Ecología teniendo en cuenta las relaciones de los organismos y su entorno.

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Charles Darwin reunió en su persona las cualidades de biólogo y de explorador. Embarcado en el Beagle (1837), pudo impresionarse viendo la distribución de las especies vivientes en América del Sur y compararla con las europeas. El estudio de la flora y fauna de las islas Galápagos (con sus evidentes endemismos) fue definitiva para la elaboración de su doctrina sobre la evolución de las especies. Darwin, con sus meticulosos estudios, hizo un auténtico trabajo ecológico. Baste recordar su análisis sobre las lombrices de tierra como elementos constitutivos del suelo agrícola o las completas descripciones de la estructura y distribución de los arrecifes coralíferos. Fundó la teoría de la evolución moderna con su concepto del desarrollo de todas las formas de vida con su proceso lento de la selección natural. La Ecología moderna, en parte, empezó con Darwin. Al desarrollar su teoría de la evolución, Darwin enfatizó la adaptación de los organismos a su medio ambiente a través de la selección natural. Por medio de sus observaciones, se dio cuenta de que el medio ambiente está en constante cambio. Propuso que los organismos están sujetos a un proceso de variación que conduce a la selección natural de los individuos mejor dotados para sobrevivir y reproducirse ante las nuevas condiciones.

Charles Lyell eminente geólogo inglés quien concibió la corteza terrestre y sus diversas formaciones como resultantes de cambios que suceden gradualmente a lo largo de la historia del planeta. Dando paso a la transformación de los ecosistemas y sus funciones.

Ernst Haeckel considerado el padre de la Ecología Dentro del ambiente evolucionista del siglo XIX, el biólogo y zoólogo alemán Ernst Haeckel (1834-1919) es considerado el padre de la Ecología, porque fue el primer científico que se propuso la creación de un neologismo especial para definir las relaciones entre los seres vivos y sus hábitats, otro neologismo que se iba popularizando para significar el ambiente físico propio de una determinada especie viviente.

EL MÉTODO CIENTÍFICO EN ECOLOGÍA:

El método científico arranca de un hecho de observación: un fenómeno de la naturaleza, un comportamiento, etc nos llama la atención. Nuestra inquietud naturalista nos induce a ofrecer una explicación, y a querer saber si realmente estamos en lo cierto o no. Para que los esfuerzos de distintas personas contribuyan a una mayor comprensión de cómo funciona la naturaleza hemos de seguir un método común. De esa manera nuestras interpretaciones serán comparables entre sí, y las distintas interpretaciones podrán ser comprobadas en cualquier momento. Este método se denomina Método Científico, y lo emplea un gran número de disciplinas, tanto experimentales como no experimentales. En cada una de ellas adquiere particularidades propias dependiendo del objeto de estudio. En nuestro caso veremos cómo el método científico se aplica en Ecología.

Las fases, en general, son:

1. Definición del problema y revisión de antecedentes

2. Planteamiento de hipótesis

3. Valoración empírica de la hipótesis

4. Interpretación: aceptación o rechazo de la hipótesis.

En Ecología la obtención de datos empíricos implica el realizar muestreos de campo o experimentos, como muestra la Figura 1. La aceptación final de nuestra hipótesis implicará que nuestros resultados formarán parte de los antecedentes que otras personas habrán de consultar. El rechazo de la hipótesis, siempre que el diseño experimental, la toma y análisis de datos sean correctos, implica que hay que buscar una nueva hipótesis y valorarla con un nuevo experimento o muestreo. Esto puede dar lugar al planteamiento de nuevas y más interesantes hipótesis. Este es el modo en que se construye la ciencia, por ensayo y error. Hay que subrayar que nunca se demuestra la veracidad de las hipótesis sino su falsedad, es decir, una interpretación o teoría se mantiene hasta que se demuestra que es falsa. Por último, para que se pueda construir un cuerpo de conocimiento cada investigador debe dar a conocer sus resultados, de donde surge el informe científico, con su estructura particular.

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SERIE DE PUNTOS A TENER EN CUENTA CUANDO TRATEMOS DE ECONTRAR EXPLICACIONES A LOS FENOMENOS OBSERVADOS:

¡Cuidado con los cuentos fáciles! Al intentar explicar patrones o relaciones ecológicas es fácil formular hipótesis sin reparar en si tienen sentido biológico, y así caer en disparates.

• No hay que olvidar la evolución. La diversidad de organismos que existe es el resultado de millones de años de evolución. Muchas veces la respuesta a nuestras preguntas requiere tener en cuenta la historia evolutiva. Por ejemplo, la respuesta a la pregunta de por qué el avestruz, el emú, el ñandú y el kiwi no vuelan (algo inusual en aves) no está en su ambiente actual sino en el ancestro común no volador que todas ellas comparten. Buscar razones que expliquen la falta de vuelo de forma independen diente en las cuatro especies sería por tanto incorrecto.

• Nada pasa ‘por el bien de la especie’. Un error que se comete con bastante frecuencia es el considerar que los patrones de comportamiento que parecen costosos para un individuo cumplen una función ‘por el bien de la especie’. La selección natural favorece aquellos genes que pasan a un mayor número de descendientes, incluso si eso perjudica a la población. Por ello, comportamientos altruistas como la muerte de la hembra de pulpo tras el parto o los ataques suicidas de las hormigas soldado se relacionan con el paso de sus genes a la siguiente generación.

• Los genes y el ambiente son ambos importantes. El fenotipo de un individuo es producto de su código genético y de los estímulos ambientales que le afectan durante el desarrollo: FENOTIPO = GENOTIPO + AMBIENTE El ambiente determina las opciones abiertas a un organismo; los genes controlan todos los aspectos de un organismo, incluido el modo en que éste responde a las situaciones planteadas por el ambiente.

• Sobre el desarrollo de los organismos actúan múltiples limitaciones. A pesar de toda la diversidad que observamos en formas, funciones, morfologías, etc. cada individuo, y de alguna manera cada especie, se encuentra dentro de un margen estrecho de posibilidades. Las limitaciones que operan sobre ellos son fundamentalmente de dos tipos: a) físicas: impuestas por leyes físicas (p.e. el elefante no puede tener las mismas proporciones corporales que una gacela). b) evolutivas: impuestas por la historia evolutiva y las limitaciones genéticas (p.e. aunque para el avestruz, el emú, el ñandú o el kiwi fuera beneficioso volar en sus ambientes actuales, han perdido completamente esa posibilidad en el transcurso de su historia evolutiva).

• El azar es importante. Los sucesos casuales juegan un papel decisivo en ecología. Esto no significa que los patrones ecológicos sean totalmente impredecibles, pero necesariamente pone unos límites a los niveles de predicción a que se puede llegar.

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Ecología 3ra investigación (Tipos de estudio, Conceptos de ecología, Enfoques básicos de la ecología)

Los principales tipos de estudio en Ecología son observacionales y experimentales. En realidad, constituyen los dos extremos de un gradiente de control de las condiciones. En el estudio observacional hay un escaso o nulo control de los factores ambientales. En cambio, en el estudio experimental el investigador controla prácticamente todos los factores que pueden interferir en la problemática que está estudiando, man teniéndolos todos constantes excepto el que le interesa. Cada uno presenta ventajas e inconvenientes. Según la pregunta que se pretenda responder será más conveniente uno u otro, o bien cualquiera de las diferentes posiciones a lo largo del gradiente entre ambos extremos (por ejemplo, experimentos en campo).

Observacional

Escaso/nulo control de los factores ambientales                                                                                            

• Permite detectar relaciones, procesos y patrones

• Posibilita estudios a múltiples escalas espaciales

• Dificulta la demostración de relaciones causa efecto

• Realidad a veces excesivamente compleja

Experimental

Gran control de los factores ambientales

• Permite detectar relaciones, procesos y patrones

• Posibilita estudios a múltiples escalas espaciales

• Dificulta la demostración de relaciones causa efecto

• Realidad a veces excesivamente compleja

• Permite demostrar relaciones causa-efecto

• La escala espacial de los estudios que permite abordar es reducida

• Realidad a veces excesivamente simplificada

SELECCIÓN DE VARIABLES

Una vez hemos decidido cuál es la mejor manera de abordar nuestro problema ecológico (experimento o muestreo de campo), hemos de concretar qué variables hemos de considerar para responder más adecuadamente a nuestra pregunta. Las variables son características observables que se desea estudiar (medir, controlar o manipular), y que pueden tomar diferentes valores. Se pueden clasificar principalmente de dos formas:

- Atendiendo al papel que cumplen en la hipótesis propuesta:

INDEPENDIENTES: Son las que el investigador considera responsables del fenómeno que se estudia (factores)

DEPENDIENTES o RESPUESTA: Son las que el investigador mide para cuantificar el fenómeno estudiado, y comprobar si efectivamente son las variables independientes las responsables de dicho fenómeno.

 ESTRATEGIA DE RECOGIDA DE DATOS

Según hayamos decidido realizar un estudio observacional o experimental tendremos que decidir la estrategia de recogida de datos, es decir, tendremos que diseñar el experimento o el muestreo más adecuado para contestar a nuestra pregunta ecológica. Vamos a ver ahora en detalle los tipos de experimentos y de muestreos, y las decisiones a tomar en cada caso.

 Diseños experimentales

Si hemos optado por un estudio experimental, en nuestra hipótesis consideraremos uno o varios factores (variables independientes) como causa del fenómeno que queremos estudiar y reproducir bajo condiciones controladas. El experimento más sencillo conlleva un solo factor, por ejemplo, efectos del riego en el crecimiento de plantones de encina. Los pasos para establecer el diseño experimental son los siguientes:

1. Determinar los niveles del factor que controlamos. Por ej. podemos establecer en un cultivo tres intensidades de riego: 0.5 l/día, 2 l/día y 5 l/día, dos niveles de fertilización (con/sin), cuatro niveles de temperaturas (10º, 15º, 20º y 25ºC), etc.

2. Determinar la unidad experimental básica, que es la unidad mínima sobre la que se aplica cada nivel de tratamiento/s. Puede ser un individuo, un grupo de individuos, una unidad de superficie, etc.

3. Asignar un número de unidades experimentales a cada tratamiento. Este número ha de ser manejable pero representativo. Ha de ser proporcional a la variabilidad esperada entre unidades experimentales.

4. Establecer la distribución el espacio de las unidades.

  Escalas espaciales de análisis ecológico:

Los estudios ecológicos pueden (y deben) hacerse a distintas escalas espaciales y de complejidad. En cada escala, los organismos que intervienen, la naturaleza de los procesos y los factores responsables de los mismos son diferentes.

La Ecología tiene tres enfoques de estudio:

El descriptivo, el funcional y el evolutivo. Es importante conocer estos tres enfoques para entender la importancia de la ecología como ciencia. Estos enfoques se han priorizado a lo largo de la historia de manera diferente.

1. Enfoque funcional: Estudia las relaciones dentro de los ecosistemas; identifica y analiza los problemas dentro de las poblaciones y las comunidades. Desde este enfoque, el ecosistema es la unidad de funcionamiento en que todos los elementos que la componen interactúan entre sí. El deterioro de un ecosistema repercute, por lo tanto, en todos los seres vivos que lo componen y viceversa. Este es el enfoque actual de la ecología.

2. Enfoque Evolutivo: Estudia las razones por las que la selección natural ha favorecido a lo largo de la historia ciertas adaptaciones específicas que han originado a los organismos actuales. Este enfoque es el enfoque que presenta Charles Darwin en el origen de las especies. Estudia la evolución de las especies, entendiendo la evolución de las especies como un proceso continuo a lo largo del 2 tiempo que ha permitido la supervivencia y la adaptación de las especies a las condiciones cambiantes.

3. Enfoque descriptivo: Este es uno de los primeros enfoques de la ecología. Describe los grupos de vegetación y los animales del planeta y sus relaciones entre sí. Parte del ser vivo como unidad de estudio. Si bien actualmente se prioriza el enfoque funcional, los tres enfoques son válidos y deben tenerse en cuenta ya que abarcan acercamientos diferentes al estudio de la ecología.

Conceptos fundamentales

El término ecología es relativamente reciente, empezó a utilizarse a mediados del siglo XIX, y es en 1869 que Ernst Haeckel definió el término ecología como todas las relaciones de los seres vivos con su medio ambiente orgánico e inorgánico. Odum en 1963, define la ecología como el “estudio de la estructura y el funcionamiento de la naturaleza”, dando énfasis a la idea de grupo de organismos que funcionan como unidad biológica definida como ecosistema. Andrewartha (1961), define ecología como el estudio científico de la distribución y abundancia de los organismos, dejando en segundo plano las relaciones interespecíficas. Krebs (1985), modifica el concepto anterior definiendo ecología como el estudio científico de las interrelaciones que regulan la distribución y abundancia de los organismos retomando de esta manera la definición de Odum.

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Ecología 4ta investigación (Ecosistema, proceso en un ecosistema, Población, La ecología como ciencia)

Ecosistema

Un ecosistema es un conjunto de diversas especies que interactúan entre sí formando comunidades y con su ambiente abiótico. Incluye todos los elementos físicos, químicos y biológicos para sostener la vida en un espacio dado. Es por lo tanto la mínima unidad de funcionamiento de la vida. Sin embargo, los ecosistemas no están aislados, tienen relaciones entre sí e influyen indirectamente unos sobre otros. En la mayoría de los ecosistemas es muy difícil establecer la división exacta entre un ecosistema y el ecosistema contiguo. En estos ecosistemas se produce un espacio de interacción denominado ecotono. Un ecotono es importante ya que tiene una elevada biodiversidad conformada por poblaciones de los dos ecosistemas. El ecotono sirve de refugio para las especies en caso de alteración de los ecosistemas.

Krebs (1985), define ecosistema como una comunidad biótica y su ambiente abiótico, señala que puede considerarse a todo el planeta como un solo ecosistema. Un ecosistema es entonces una unidad estructural formada por diversos componentes que al funcionar en conjunto determinan la unidad. Para estudiar los ecosistemas podemos definir sus componentes y determinar las funciones que se dan dentro de estos. Composición y funcionamiento de los ecosistemas Al estar un ecosistema formado por seres vivos tiene una composición y funciones propias. No existen dos ecosistemas iguales, cada ecosistema difiere de los demás. Algunos ejemplos de ecosistemas pueden ser: los desiertos, los bosques tropicales lluviosos, los ecosistemas marinos, los ecosistemas de manglar y los bosques secos, entre otros.

Componentes de un ecosistema

Todos los ecosistemas tienen los siguientes componentes:

1.Sustancias inorgánicas; estas conforman principalmente la parte abiótica del ecosistema, en los seres vivos están presentes en pequeñas cantidades. Se encuentran formando el aire, el agua y el suelo. Son sustancias inorgánicas el dióxido de carbono (CO2), el agua (H2O), el oxígeno (O2), el fósforo (P), el nitrógeno (N2) y algunas sales. Las sustancias inorgánicas tienen una gran influencia en los demás componentes del ecosistema y en la distribución de los seres vivos.

2.Compuestos orgánicos; Conforman los componentes vivos del ecosistema. Todos los compuestos orgánicos tienen carbono en su composición. El carbono está en la mayoría de los casos combinado con el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno y/o el azufre. Son compuestos orgánicos la clorofila, las grasas, las proteínas, los carbohidratos, el detritus, entre otros.

3.Factores ambientales físicos; son todos los factores climáticos, como los rayos, los truenos, las lluvias y la calidad de la luz.

4.Productores; organismos que llevan a cabo procesos de síntesis. Transforman sustancias inorgánicas en compuestos orgánicos. Son productores las plantas en el caso de ecosistemas terrestres, las macroalgas y el fitoplancton (microalgas) en el caso de ecosistemas acuáticos.

5.Consumidores; son organismos que se alimentan de otros organismos o de la materia orgánica. Aprovechan de esta manera la síntesis realizada por otros organismos. Son consumidores los venados, las ardillas, los osos, los peces y el zooplancton. Los consumidores primarios son aquellos que se alimentan de organismos autótrofos, los consumidores secundarios en cambio solo pueden alimentarse de heterótrofos.

6.Descomponedores (detritívoros y degradadores); u organismos que llevan a cabo procesos de descomposición de la materia orgánica muerta. Los detritívoros inician el proceso de descomposición disminuyendo el tamaño de la materia muerta. Los degradadores transforman las sustancias orgánicas en sustancias inorgánicas. En su mayoría los degradadores son organismos microscópicos, entre estos están los hongos y las bacterias que descomponen la materia orgánica.

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Procesos que se llevan a cabo dentro de un ecosistema. Los principales procesos que se llevan a cabo dentro de un ecosistema y que permiten su continuidad son:

1.Fotosíntesis; realizada solo por plantas, macroalgas y fitoplancton (microalgas). 6CO2 +6H2O C6H12O6 + 6O2

2. Respiración; realizada por todos los seres vivos plantas, animales, hongos y bacterias. 3.Ciclaje de nutrientes y ciclos biogeoquímicos que enlazan los factores bióticos con los factores abióticos y ecosistemas entre si. Permiten el paso de la materia y energía.

4.Sucesión y seres; o etapas de desarrollo de un ecosistema.

5.Procesos de regulación interna; son actividades periódicas del ecosistema que permiten su continuidad. Son llevadas a cabo por los individuos de las poblaciones que conforman una comunidad. En la mayoría de los casos son regulados por hormonas vegetales o animales. Son procesos de regulación interna los patrones de crecimiento y desarrollo, los ciclos reproductivos, la dormancia, la hibernación y la pérdida de hojas entre otros.

 COMUNIDAD

Conjunto de poblaciones de diferentes especies que viven en un área o hábitats dado y que interactúan entre sí. El concepto de comunidad es más estrecho que el de ecosistema e implica necesariamente una ubicación geográfica común y funciones compartidas entre sus miembros. Sin embargo, la comunidad no es independiente del ecosistema; con mucha frecuencia la comunidad no tiene límites estrictamente definidos. Los organismos que habitan un tronco podrido o las plantas de una quebrada del bosque seco son dos ejemplos de comunidades. Cualquier cambio que afecte o favorezca a una comunidad repercute sobre todos sus miembros, por ello el estudio de una comunidad refleja la situación de los organismos que la componen. Una comunidad tiene características definidas que permiten diferenciar una comunidad de otra.

Estas características son:

• Diversidad de especies.

• Estructura y formas de crecimiento; determinada por la forma de las especies y el espacio que ocupan dentro de la comunidad.

• Dominancia de especies.

• Abundancia relativa; número de individuos de una misma especie respecto al total de individuos de todas las especies que conforman la comunidad.

• Estructura trófica; relaciones entre las especies dentro de una cadena alimenticia.

POBLACIÓN

Krebs (1985), define población como un grupo de organismos de la misma especie que ocupan un espacio dado en un tiempo dado, entendiendo como especie a un conjunto de organismos que 5 pueden intercambiar entre sí información genética. Las poblaciones no son estáticas y cambian a lo largo del tiempo, pueden adaptarse a los cambios, evolucionar o extinguirse. Son ejemplos, de la población de lobos marinos de la Punta de San Juan de Marcona, la población de tortugas acuáticas (taricayas) del río Manu, o la población humana del Perú, todas estas cambian en el tiempo. Dentro de las características propias de una población están:

• Densidad • Natalidad • Mortandad • Inmigración • Emigración • Distribución de edades • Razón de sexos • Composición genética • Patrones de distribución

Hábitat: Es el espacio con sus características bióticas y abióticas que ocupa una especie en un ecosistema determinado. Es el lugar donde vivo.

Nicho ecológico: Son todos los factores bióticos y abióticos que una especie necesita para poder vivir y cumplir funciones dentro del ecosistema. Estos factores pueden ser: habitad, nutrientes, luz, agua.

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LA ECOLOGÍA COMO CIENCIA INTEGRADORA, MULTIDISCIPLINARIA.

Nuestro planeta se fue formando de varias formas de vidas muy diversas, creándose complejas redes de actividades biológicas y fisiológicas en las cuales hubo flujo de la energía procedente del sol. Con el paso del tiempo y el cúmulo de conocimientos acerca de estas interacciones biológicas, surge la ecología. Desde el punto de vista científico, la ecología estudia las relaciones que existen entre los organismos o grupos de organismos y su medio, esto es, describe como está formada la naturaleza y como funciona. El medio o el ambiente es todo aquel lugar en donde existen y coexisten los seres vivos.

En el medio ambiente, el hombre coexiste con los demás organismos. El ambiente y sus actividades biológicas, sociales, económicas e industriales; es la fuente de sus alimentos, sus materias primas y sus recursos naturales en general. La ecología para su estudio se relaciona con otras disciplinas biológicas como la biogeografía, ya que las diferentes condiciones de la biosfera son determinantes en la distribución y el establecimiento de los seres vivos en el planeta; se liga a la geología, puesto que las variadas formaciones terrestres dan lugar a ambientes variados que provocan la diversidad de los seres vivos y el medio; además interactúa con la química, pues los materiales que integran los niveles del espectro biológico y los componentes abióticos pertenecen al campo de estudio de esta ciencia además de la fisiología, taxonomía, biogeografía, entre otras, y se auxilia de las ciencias como meteorología, geografía, física, química, la geología, las matemáticas y en especial la bioestadística, para estudiar a las poblaciones.

La ecología es una ciencia integradora porque relaciona a la mayoría de las disciplinas del saber, de las que toma materiales y conocimientos para elaborar teorías propias mediante modelos muchas veces matemáticos, e interdisciplinaria porque es abordada por profesionistas de muy diversas corrientes que han permitido una conceptualista global.  

Bibliografía

http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/07/07_1934.pdf

http://www.cedmm.org/ecologia/contenidotematicod.pdf

https://portal.uah.es/portal/page/portal/universidad_mayores/descarga_material_docente/material_ciencias_naturales/documentos/Tema_1_Introduccion.pdf

http://www3.uah.es/tiscar/Eco_Biol/Complementos_Eco/Cuaderno%20metodos%20investigacion05.pdf

file:///D:/Users/Alumno/Downloads/libro%20%20MALACALZA%202%20(3).pdf