miércoles, 12 de marzo de 2014

Microecosistema - Práctica No. 3

COLEGIO PREPARATORIO DE ORIZABA


ECOLOGÍA

“Microecosistema.”

Práctica No. 3

EQUIPO:

1 “A”
§  Aburto Carrasco Aimée Iraís
§  Colohua González Valeria
§  Herrera Hernández Kathia Lorely
§  Lozano Enríquez Blanca Estela
§  Reyes Conde Brenda

 1 “B”
    ·         Barbosa Cabrera María Isabel
·         Esteban Bravo Luis Ángel
·         Jiménez Rodríguez Edgar Abdiel
·         Oliveros Hernández Edgar Daniel
·         Urbina García Osvaldo

CATEDRÁTICA:
Martha Patricia Osorio Osorno.


Orizaba, Ver. a 7 de Marzo del 2014

·         Materiales:
1 garrafa de 3 a 5 litros con tapa.
2 kg de Tierra negra.
1/2 kg de Humus
1/2 kg de Carbón vegetal (pulverizado)
1 kg de Gravilla
1 L de agua
Epifitas pequeñas (helechos, bromelias...)
Musgo
Popotes
Termómetro para pecera


·         Objetivo:
     Identificar las propiedades que conforman a una Comunidad ecológica  a través de la creación y monitoreo de un Microecosistema.

·         Técnica:
1) Dentro de la garrafa, ir colocando los materiales ordenados por capas, con el siguiente orden:
- Gravilla
- Tierra
- Carbón
-Humus
- Musgo

2) En la capa final, introducir, con sumo cuidado y con apoyo de los popotes, las plantas dentro de las capas formadas anteriormente, considerando su crecimiento para determinar el espacio entre ellas.

3) Fijar el termómetro por dentro del Microecosistema evitando que resbale.

4)  Verter la cantidad necesaria de agua, de modo que ésta posea el típico olor a tierra mojada. (No excederse de ½ litro)

5) Colocar la tapa a la garrafa y mantenerla siempre cerrada. No abrir agujeros por debajo de ésta y mantenerla en una luz difusa.


·         Generalidades:

ECOSISTEMA


      Es  el conjunto de especies de un área determinada que interactúan entre ellas y con su ambiente abiótico; mediante procesos como la depredación, el parasitismo, la competencia y la simbiosis, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de energía y de nutrientes. Las especies del ecosistema, incluyendo bacterias, hongos, plantas y animales dependen unas de otras. Las relaciones entre las especies y su medio, resultan en el flujo de materia y energía del ecosistema.



COMUNIDAD

     Se define como las poblaciones de organismos vivos que ocupan un área determinada. La característica principal de la comunidad es la interacción que se establece entre los organismos de las poblaciones para mantener un equilibrio dinámico. Una Comunidad incluye diferentes poblaciones de especies que viven juntas.


DIVERSIDAD

   
En Ecología,  el término diversidad ha designado tradicionalmente un parámetro de los ecosistemas (aunque se considera una propiedad emergente de la comunidad) que describe su variedad interna.

     La diversidad de un ecosistema depende de dos factores, el número de especies presente y el equilibrio demográfico entre ellas. Entre dos ecosistemas hipotéticos formados por especies demográficamente idénticas (el mismo número de individuos de cada una, algo que nunca aparece en la realidad) consideraríamos más diverso al que presentara un número de especies mayor. Por otra parte, entre dos ecosistemas que tienen el mismo número de especies, consideraremos más diverso al que presenta menos diferencias en el número de individuos de unas y otras especies.


ÍNDICE DE DIVERSIDAD DE SIMPSON

     El índice de similitud de Simpson (1960) es el índice más utilizado para establecer el grado de similitud faunística entre dos localidades determinadas I= Nc/N1 donde Nc es el número de taxones en común entre las dos localidades y N1 el número de taxones de la localidad menos diversa. El tratamiento los resultados para el conjunto de las localidades estudiadas mediante dendrogramas cuantitativos permite la definición de regiones biogeográficas y paleobiogeográficas.

     La fórmula para el índice de Simpson es:


Donde:
S es el número de especies
N es el total de organismos presentes (o unidades cuadradas)
n es el número de ejemplares por especie

     El índice de Simpson fue propuesto por el británico 
Edward H. Simpson en la revista Nature en 1949.

Componentes taxonómicos: la ciencia de ordenar la diversidad biológica en taxones anidados unos dentro de otros, ordenados de forma jerárquica, formando un sistema de clasificación.


TAXONOMÍA BIOLÓGICA

     Ha sido definida como una forma de organizar la información biológica con arreglo a diferentes métodos como el feneticismo, el cladismo, la taxonomía evolutiva, criterios de tipo ecológico, paleontológico, etc. Es una disciplina eminentemente empírica y descriptiva, acumula fenómenos, hechos, objetos, y a partir de dicha acumulación genera las primeras hipótesis explicativas.

     Tiene su origen en un vocablo griego que significa “ordenación”. Se trata de la ciencia de la clasificación que se aplica en la biología para la ordenación sistemática y jerarquizada de los grupos de animales y de vegetales. La taxonomía biológica forma parte de la biología sistemática, dedicada al análisis de las relaciones de parentesco entre los organismos. Una vez que se resuelve el árbol filogenético del organismo en cuestión y se conocen sus ramas evolutivas, la taxonomía se encarga de estudiar las relaciones de parentesco.


DOMINANTE ECOLÓGICO

    
    Indica la influencia ejercida sobre la comunidad por cada población. El dominante ecológico es la población de una comunidad cuya influencia controla factores abióticos y bióticos y de la cual depende el flujo de energía del ecosistema.
En una comunidad, el dominante ecológico puede estar representado por la población, cuyo tamaño determina la cantidad de luz que va a entrar y que quedara en disponibilidad para otro número de especies.


BIOMASA

     Es la cantidad de materia acumulada en un individuo, un nivel trófico, una población o un ecosistema. La más amplia definición de biomasa sería considerar como tal a toda la materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. Es una fuente de energía procedente, en último lugar, del Sol, y es renovable siempre que se use adecuadamente. 


FLUJO ENERGÉTICO

1ra Ley de la Termodinámica
      Señala la relación entre la conservación de la materia y la energía: “La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

     La aplicación que tiene la primera ley de la termodinámica al flujo de energía de los ecosistemas tiene que ver en la transformación y conservación de materia y energía en los organismos y plantas. La fuente de energía que sostiene  a la Tierra es el Sol, esta primera Ley de la Termodinámica también llamada “Ley de la Conservación de Energía” nos explica que las plantas verdes (con clorofila), transforman la energía lumínica en energía química. Cuando la energía química almacenada por las plantas en forma de glucosa, la toma la misma planta para su respiración celular, este rompe los enlaces de carbono y la energía se libera en forma de calor. Según lo planteado por la ley esta energía liberada se pierde para el ecosistema pero no se destruye. Este principio es utilizado en los invernaderos donde se logra mantener una temperatura alta interna. 



2da Ley de la Termodinámica
     Indica que ninguna transformación de energía es  100%  eficiente. En cada transformación hay pérdida de energía, en forma de calor por tanto, la energía se va perdiendo cada vez más en forma irrecuperables.  
    
     La Segunda ley también llamada “Ley de Entropía” nos dice que  ésta se va perdiendo en formas irrecuperables. La energía dispersada es utilizada y no desperdiciada y su salida del sistema es necesaria para todos los procesos biológicos, físicos y bioquímicos para mantener toda organización estructural. Interpretando estos dos concepto nos permite definir al calor, como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para las diferencia entre trabajo y energía interna.  

     Dentro de las aplicaciones que tienen estas leyes  al flujo de energía de los ecosistemas, cabe anotar que mientras la Primera Ley habla de la entrada de energía a los organismos y plantas por medio de la energía lumínica y su futura transformación, la Segunda Ley impone restricciones para las trasferencias de energía.     


SUCESIÓN

    Una comunidad no surge de forma repentina, sino gradual. Este proceso se conoce como sucesión ecológica, que es el reemplazo de algunas especies del ecosistema por otras en el transcurso del tiempo. Así, una determinada área es colonizada por especies vegetales cada vez más complejas. Si el medio lo permite, la aparición de líquenes y musgos es sucedida por pastos, luego por arbustos y finalmente por árboles.

    
Podemos distinguir dos tipos de sucesión ecológica:
Primaria: Se inicia con organismos que colonizan lugares en los que antes de su llegada no existía suelo vegetal. Este tipo de proceso puede durar cientos o miles de años. Es lo que ocurre sobre la lava después de una erupción volcánica.

Secundaria: Ocurre por la destrucción de una comunidad por incendios o sobrepastoreo, entre otros factores. En este caso el ambiente contiene nutrientes y residuos orgánicos que facilitan el crecimiento de los vegetales.


Una vez que se ha alcanzado un estado de equilibrio, las modificaciones se dan entre los integrantes de una misma especie: por ejemplo, los árboles nuevos reemplazan a los viejos.
Debemos tener presente que la velocidad de recuperación es extremadamente lenta, sobre todo si se ha afectado la biodiversidad de tal manera que implique la extinción de especies y el agotamiento de los recursos naturales.

ESTRATIFICACIÓN
  

Al sumar la estructura de un ecosistema se habla a veces de la estructura abstracta en la que las partes son las distintas clases de componentes, es decir, el biotopo y la biocenosis, y los distintos tipos ecológicos de organismos (productores, descomponedores,predadores, etc.). Pero los ecosistemas tienen además una estructura física en la medida en que no son nunca totalmente homogéneos, sino que presentan partes, donde las condiciones son distintas y más o menos uniformes, o gradientes en alguna dirección.

     El ambiente ecológico aparece estructurado por diferentes interfaces o límites más o menos definidos, llamados ecotonos, y por gradientes direccionales, llamados ecoclinas, de factores fisicoquímicos del medio. Un ejemplo es el gradiente de humedad, temperatura e intensidad lumínica en el seno de un bosque, o el gradiente en cuanto a luz, temperatura y concentraciones de gases (por ejemplo O2) en un ecosistema léntico.
     La estructura física del ecosistema puede desarrollarse en la dirección vertical y horizontal, en ambos casos se habla de estratificación.

Estructura vertical. Un ejemplo claro e importante es el de la estratificación lacustre, donde distinguimos esencialmente epilimnion, mesolimnion (o termoclina) e hipolimnion. El perfil del suelo, con su subdivisión en horizontes, es otro ejemplo de estratificación con una dimensión ecológica. Las estructuras verticales más complejas se dan en los ecosistemas forestales, donde inicialmente distinguimos un estrato herbáceo, un estrato arbustivo y un estrato arbóreo.

Estructura horizontal. En algunos casos puede reconocerse una estructura horizontal, a veces de carácter periódico. En los ecosistemas ribereños, por ejemplo, aparecen franjas paralelas al cauce fluvial, dependientes sobre todo de la profundidad del nivel freático. En ambientes periglaciales los fenómenos periódicos relacionados con los cambios de temperatura, helada y deshielo, producen estructuras regulares en el sustrato que afectan también a la biocenosis. Algunos ecosistemas desarrollan estructuras horizontales en mosaico, como ocurre en extensas zonas bajo climas tropicales de dos estaciones, donde se combina la llanura herbosa y el bosque o el matorral espinoso, formando un paisaje característico conocido como la sabana arbolada.


·         Problematización:
     ¿A través de qué medio se favorecen las condiciones para resultar factible la identificación de las propiedades de una comunidad?


·         Hipótesis:
     Reconocer las propiedades que conforman una comunidad y establecer los lazos entre éstas, resulta propicio a través de la creación y monitoreo de un Microecosistema, el cuál presenta, durante su desarrollo, las características que se pretenden observar.

·         Observaciones:



Materiales empleados en la práctica.
  


Se coloca la primera capa, correspondiente a la grava.



Como segundo término, la tierra es vaciada en la garrafa


Se observa que las capas no se excedan.


Se muestra el carbón que posteriormente se pulverizó.

El humus es introducido en la mezcla.

El musgo a emplear en la práctica.


Vista de las capas de que conforman al Microecosistema.


Se muestran las epifitas que serán incorporadas 


Las epifitas son introducidas con sumo cuidado,
evitando dañarlas en el proceso.

Con el paso anterior, se completa la comformación del Microecosistema.


El termómetro es fijado en la garrafa.


Se vierte un poco agua.


La garrafa es cerrada por completo.
Completándose así la práctica.


·   Resultados:


EQUIPO 1 “A”
EQUIPO 1 “B”
   

     Durante el primer día no hay cambios muy notorios. Todo parece estable.

     Para el segundo y tercer día, se observa la acumulación de pequeñas gotas de agua en la superficie de la garrafa. Además de que se registran cambios de temperatura.

     En el 4° día el helecho (Pteridium aquilinum) presenta adaptación de sus raíces a la tierra, pues no se muestran en la misma posición que marcaban al inicio. Por otro lado, la planta conocida como “Mala Madre” (Chlorophytum comosum) presenta un notable crecimiento.


     A partir del 5to día en adelante, no las variaciones más destacadas son aquellas relacionadas con la temperatura y la humedad, puesto que en las plantas aún no se conciben transformaciones mayores. La garrafa, en donde se encuentra el Microecosistema, no presenta alguna “succión” en su forma, pero sí muestra tensión.









* Variaciones de Temperatura Recientes:

Día: 13 de Marzo
Hora: 1: 20 pm
Temperatura:
Interna - 25°
Externa - 22°

 Día: 13 de Marzo
Hora: 5: 50 pm
Temperatura:
Interna - 23°
Externa - 19°

Día: 13 de Marzo
Hora: 9: 00 pm
Temperatura:
Interna - 17°
Externa - 15°


Día: 14 de Marzo
Hora: 6: 00 am
Temperatura:
Interna - 19°
Externa - 16°


    Domingo 09/03/14

    El Microecosistema comienza a presentar una leve succión en uno de sus lados.

    Su temperatura es de 20° y se puede notar que el agua se ha evaporado diminutamente.


     Martes 11/03/14

      El micro ecosistema presenta una succión de gran tamaño entre dos de sus lados.


     La evaporación del agua no hace posible ver su temperatura.


    Algunas hojas de los helechos comienzan a ponerse amarillas.









































































































·         Conclusión:
      La creación de un Microecosistema permite identificar las propiedades que compone a ésta de una manera práctica. Además, su monitoreo constante facilita el observar la influencia de dichas propiedades en el entorno y las relaciones que guardan entre sí; cumpliendo, de esta forma, con un papel fundamental en el equilibrio ecológico.


·         Cuestionario:

¿Qué es comunidad?
     Es el nivel de organización de mayor complejidad que el poblacional. Representa al conjunto de poblaciones de diferentes especies que conviven en un sitio donde pueden interactuar, al menos potencialmente, de diversas formas.

¿De qué depende la biodiversidad?
     De dos factores: el número de especies presente y el equilibrio demográfico entre ellas. 

¿Qué índice nos habla sobre la diversidad?
     El índice de Diversidad de Simpson. Es el índice más utilizado para establecer el grado de similitud faunística entre dos localidades determinadas.

¿A qué se le conoce como “dominante ecológico”?
     A la población de una comunidad cuya influencia controla factores abióticos y bióticos y de la cual depende el flujo de energía del ecosistema.

¿A qué se refiere el término “biomasa”?
     Hace referencia a la cantidad de materia acumulada en un individuo, un nivel trófico, una población o un ecosistema.

La primera Ley de la Termodinámica indica que…
    Cuando las plantas transforman la energía lumínica en energía química, ésta se almacena en forma de glucosa y es tomada por la planta para su respiración celular.  Dicha acción rompe los enlaces de carbono, la energía se libera en forma de calor y ésta se pierde.

¿Qué es sucesión?
     Una comunidad no surge de forma repentina, sino gradual. Este proceso se conoce como sucesión ecológica, que es el reemplazo de algunas especies del ecosistema por otras en el transcurso del tiempo. 



·         Bibliografía: 




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