FACTORES ABIÓTICOS Y BIÓTICOS DEL MEDIO

En el medio existen infinidad de factores que interactúan entre sí para formar un sistema ecológico; estos factores se dividen en: bióticos, que son los seres vivos, y abióticos, que son los que no tienen vida.

En todo ecosistema interactúan factores bióticos y abióticos. Los factores abióticos se clasifican en:

Factores climáticos: temperatura, humedad, luz, viento, altitud.

Factores hidrográficos: características físicas y químicas del agua.

Factores edáficos: estructura física y composición química del suelo.

Los factores climáticos implican cualquier circunstancia del clima general de una región que condicione la actividad de los organismos que la habitan. De estos factores, la temperatura es el más importante y conocido.

La temperatura depende, en principio, de la energía calorífica recibida del Sol. Cada especie tiene, además, una temperatura óptima que puede variar sólo dentro de un intervalo determinado.

La variación de temperatura tiene una importante acción ecológica.

Los fuertes cambios pueden darse en ciertas zonas del planeta, y obligan a los organismos a adaptaciones fisiológicas y morfológicas muy diversas. Por ejemplo, los animales que viven en clima frío son, generalmente, más grandes que los de su misma especie, pero que viven en climas cálidos. Esto se debe a que la pérdida de calor es proporcional a la relación superficie/volumen de la piel; en los animales pequeños esta relación es mayor.

Diferentes condiciones climéticas generan diferente adaptación al medio. La humedad también es importante, tanto para los vegetales como para los animales. Cada individuo tiene diferente necesidad de agua, y para muchas especies es perjudicial la falta o exceso de ella.

También los organismos presentan adaptaciones dependiendo del grado de humedad de su ambiente. Por ejemplo, las plantas de climas secos deben evitar la pérdida de agua y lo hacen desarrollando fuertes cutículas (cubiertas protectoras) y transformando sus hojas en espinas, como los cactus.

Los animales de zonas desérticas toman el agua del alimento sólido, y en el caso de los dromedarios y los camellos, pueden hacerlo por oxidación de la grasa de su cuerpo.

La luz es otro factor indispensable para la vida, además de que algunos organismos (autótrofos) la usan para producir su propio alimento; por ejemplo, las plantas.

Asimismo, el fenómeno de la luz también está ligado a la existencia del día y de la noche.

La duración del día se denomina fotoperiodo y éste regula, tanto en vegetales como en animales, los ciclos vitales de numerosas especies; por ejemplo, las plantas angiospermas tienen flores de día corto, que se dan en invierno, y flores de día largo, que florecen en verano; de igual forma, el periodo de celo de muchos mamíferos y la migración de aves se rige por la duración de los días.

También los animales pueden presentar hábitos nocturnos, crepusculares o diurnos, dependiendo de su necesidad de luz.

El viento activa la evaporación de agua que hay en el suelo, aumentando la sequedad de la tierra, y también actúa enfriando el ambiente.

La altitud influye directamente en la temperatura. Cada 100 metros de altura la temperatura desciende medio grado centígrado.

Los factores hidrográficos son las características físicas y químicas del agua.

El agua es un medio muy estable debido a su alto calor específico, por eso los lagos y mares actúan como reguladores de la temperatura; así, en los climas extremadamente fríos, el hielo (agua sólida) flota sobre el agua líquida, de esta manera la aísla de la atmósfera evitando su congelación y permitiendo que continúe la vida en ella.

Los factores edáficos incluyen todas las propiedades fisicoquímicas del suelo. De éstas, las que tienen influencia sobre los organismos son: la inclinación, la profundidad y la composición química (agua, sales minerales y sustancias orgánicas disueltas en la tierra).

Por ejemplo, los vegetales de raíces largas difícilmente podrán vivir en suelos no profundos; la presencia de sales minerales de calcio en algunos tipos de suelo impide el crecimiento de ciertas plantas; los suelos ricos en sustancias orgánicas presentan, sobre todo, fauna de especies saprófitas.

Los factores bióticos se dividen en tres grupos principales:

  • Organismos productores o autótrofos
  • Organismos consumidores o heterótrofos
  • Organismos reintegradores o saprófitos

Los organismos productores o autótrofos, en gran parte formados por las plantas verdes, son capaces de elaborar sus propios alimentos a partir de sustancias inorgánicas; sirven, a su vez, para la nutrición de los que no pueden hacerlo.

Estos organismos productores pueden vivir en los lugares que tengan luz solar, agua, sales minerales y una temperatura adecuada a sus características. Estas condiciones se pueden encontrar en la tierra y en las aguas.

En el mar, la luz solar penetra hasta una profundidad que varía entre 60 y 200 metros; en él, la variedad y número de plantas productoras es muy grande y, como consecuencia, la cantidad de organismos consumidores también lo es.

Los organismos productores son muy importantes para la existencia de la vida en el planeta; si dejaran de existir, los organismos consumidores morirían, pues no tendrían posibilidades de obtener sus alimentos.

Los organismos consumidores o heterótrofos, sobre todo animales, son los que se alimentan de otros organismos para subsistir.

Existen dos grandes grupos de organismos consumidores:

  • Los consumidores primarios se nutren únicamente de plantas y reciben el nombre de herbívoros.
  • Los zoófagos se nutren de otros animales que a su vez se subdividen en:

Consumidores secundarios: que se alimentan de animales herbívoros.

Consumidores terciarios: que se alimentan de animales carnívoros o consumidores secundarios.

Cadena alimentaria. Existen también organismos que viven en otros seres vivos y se alimentan de ellos; estos organismos se conocen como parásitos, y el organismo que les sirve de alimento se conoce como huésped u hospedero.

Los parásitos causan daño al hospedero y son los causantes de muchas enfermedades peligrosas, y en ocasiones letales, llamadas parasitosis.

Los organismos reintegradores o saprófitos comprenden principalmente a las bacterias y hongos y se alimentan de sustancias que para otros son desechos. Estos organismos descomponen los residuos orgánicos en sustancias más simples que les sirven como alimento y, al mismo tiempo, liberan en el proceso otras sustancias que se quedan en el suelo; de esta manera, la tierra repone los materiales que le fueron extraídos por las plantas verdes.

Si los organismos reintegradores no existieran, todo el planeta se encontraría cubierto de cadáveres vegetales y animales y de otros restos orgánicos que no se podrían descomponer. De esta manera, la descomposición entra en el proceso vital del nacer y morir, a través de los distintos ciclos de la naturaleza, tanto del reino vegetal como animal.

Los compuestos que pueden ser destruidos o desintegrados por los organismos saprófitos se conocen como sustancias biodegradables, entre las que pueden mencionarse la basura orgánica, como cáscaras de fruta, huesos, cascarones de huevo, espinas, etcétera.

El hombre produce compuestos que no pueden ser atacados por los organismos reintegradores y que se conocen como sustancias no biodegradables; estas sustancias, como plásticos, detergentes, envases metálicos, compuestos químicos (como los insecticidas), contaminan el ambiente y en los lugares donde se acumulan degradan la calidad del agua, el aire, el suelo y otros recursos naturales, perjudicando la vida, la salud y el bienestar de los seres vivos.

CICLOS DEL CARBONO, NITRÓGENO Y AGUA

Los elementos químicos, incluidos todos los elementos esenciales que forman el protoplasma celular, tienden a circular en la Tierra (por vías características), del ambiente a los organismos, y de éstos otra vez al ambiente.

Estas vías más o menos circulares se conocen con el nombre de ciclos biogeoquímicos.

Ciclo del carbono

La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera debe ser constante, de aquí la existencia de algunos mecanismos para reintegrar este compuesto al aire atmosférico.

El carbono es de vital importancia en la transformación de las sustancias inorgánicas y orgánicas durante los procesos de fotosíntesis y respiración, que reintegran oxígeno, además de carbono, a la atmósfera. Ese intercambio de sustancias forma lo que se conoce como ciclo del carbono.

Ciclo del carbono. Haz click aquí para ampliar la imagen.

En este ciclo, la planta toma de la atmósfera dióxido de carbono (CO2) con el cual, mediante la fotosíntesis, puede transformar los compuestos inorgánicos, como las sales minerales, y los compuestos orgánicos, como el almidón.

Estos compuestos orgánicos son utilizados por la misma planta para su supervivencia y, además, sirven como alimento para los animales.

Las plantas y los animales al respirar liberan a la atmósfera dióxido de carbono, que es un repuesto que usarán las plantas al realizar la fotosíntesis.

También al quemar leña, carbón o aceite se produce dióxido de carbono como sustancia de desecho, que se incorpora a la atmósfera.

La descomposición de la materia orgánica, cadáveres de plantas y animales, también provee al medio de carbono.

Todos estos factores contribuyen a que las concentraciones de dióxido de carbono sean siempre constantes. Sin embargo, actualmente debido a la contaminación atmosférica se están incrementando los niveles de CO2 (dióxido de carbono) y pueden afectar la estabilidad de los ecosistemas en un futuro.

Ciclo del nitrógeno

El nitrógeno es utilizado por los organismos vivos para la formación de proteínas, que son primordiales para la construcción de los tejidos. Se encuentra en la naturaleza en estado gaseoso y en el suelo, en sales minerales (nitrato de sodio, nitrato de calcio, por ejemplo).

En la atmósfera el nitrógeno es el elemento que se encuentra en mayor proporción, constituyendo 78% de la mezcla llamada aire; sin embargo, los organismos vegetales y animales no aprovechan el nitrógeno directamente de la atmósfera, éste tiene que encontrarse en forma de nitritos y nitratos.

La transformación del nitrógeno atmosférico en compuestos aprovechables constituye el primer paso del ciclo del nitrógeno. A este proceso se le llama fijación del nitrógeno.

Ciclo del nitrógeno.

 

La fijación del nitrógeno se realiza debido a algunas bacterias que se encuentran asociadas a las raíces de plantas leguminosas, como el frijol y el chícharo. Estas bacterias fijadoras de nitrógeno, principalmente llamadas Rhizobium, absorben el nitrógeno atmosférico y lo transforman en NH4+ (iones amonio), que puede ser asimilado por las plantas. Otras bacterias fijan el nitrógeno como nitritos y nitratos, que son asimilados por las plantas que no realizan simbiosis con bacterias.

El ciclo continúa cuando estos nitritos y nitratos son utilizados por los vegetales para la formación de proteínas. Los animales se alimentan de los vegetales y también transforman los compuestos nitrogenados en proteínas y otros compuestos orgánicos.

El ciclo se completa con el proceso llamado desnitrificación en el que el nitrógeno se incorpora nuevamente a la atmósfera, debido a la acción de bacterias anaeróbicas (que pueden vivir en ausencia de oxígeno), que actúan sobre desechos animales y vegetales, así como en los organismos muertos, transformando los compuestos de nitrógeno en nitrógeno libre que se reintegra a la atmósfera.

Ciclo del agua

El agua representa un recurso natural muy valioso; el abastecimiento de este líquido en la Tierra depende de los sistemas de retención y purificación de agua de la propia naturaleza.

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 El agua realiza un gran ciclo en la Tierra llamado ciclo hidrológico, que proporciona a las plantas y a los animales el agua que necesitan para vivir.

El ciclo hidrológico comprende varias fases en las que el agua pasa por sus tres estados físicos, que son el sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo, las principales fases del ciclo hidrológico son: evaporación, condensación, precipitación, filtración y escurrimiento, formación de mantos de agua, manantiales y formación de ríos.

Evaporación

El 98% del agua de la Tierra se encuentra contenida en los océanos. La radiación solar y los vientos hacen que se evapore gran cantidad de agua, que pasa a formar parte de la atmósfera; también las plantas, por medio de su transpiración, contribuyen a enriquecer la atmósfera con vapor de agua.

Condensación

Cuando el aire con vapor de agua entra en contacto con capas de aire más frías, el vapor se condensa en pequeñas gotas que se asientan sobre partículas de polvo suspendidas en la atmósfera, formándose así las nubes.

Precipitación

Al descender la temperatura en la atmósfera, las gotas de agua o hielo que forman las nubes pueden agregarse entre sí e ir creciendo hasta ser tan grandes que caen por su propio peso, precipitándose en forma de lluvia, nieve o granizo.

Filtración y escurrimiento

Cuando cae la lluvia, parte del agua se evapora al llegar a la tierra, el resto, si el suelo es poroso, puede filtrarse, y si el suelo está en declive la mayor parte del agua escurre superficialmente. Pero en las ciudades el asfalto evita la formación de mantos acuíferos, ya que el agua se va al drenaje o se evapora.

Formación de mantos de agua

Una parte del agua que se filtra por el suelo es tomada por las raíces de las plantas y vuelve a la atmósfera por medio de la transpiración de las hojas. El resto del agua que se filtra va descendiendo lentamente hasta llegar a una capa de roca impermeable o no porosa que impide su paso, provocando que se acumule y forme lo que se conoce como manto subterráneo de agua.

Formación de los manantiales

El agua que se acumula en los mantos subterráneos tiende a descender y buscar una salida hasta brotar nuevamente a la superficie en forma de manantiales.

Formación de los ríos

El agua que se queda en la superficie tiende a correr hacia las partes más bajas del suelo, formándose los arroyos que llegan hasta los ríos y éstos, finalmente, van a parar al mar, cerrándose así el ciclo hidrológico.

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