Bloque I: Niveles de organización

La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad.
Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de las moléculas de la misma.

En orden decreciente mencionaremos los principales niveles de organización:

• Biosfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden encontrar hasta una profundidad de cerca de 4 Km. de la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y biosfera (vida).
• Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio ambiente. Los científicos a menudo hablan de la interrelación entre los organismos vivos. Dado, que de acuerdo a la teoría de Darwin los organismos se adaptan a su medio ambiente, también deben adaptarse a los otros organismos de ese ambiente.
• Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo, las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la sobrepoblación.
• Especie: Grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí dando origen a una cría fértil. Muchas veces encontramos especies descriptas, no por su reproducción (especies biológicas) sino por su forma (especies anatómicas).
• Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo con flores separado de otro campo por una colina sin flores.
• Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular. Los individuos multicelulares muestran tipos celulares especializados y división de funciones en tejidos, órganos y sistemas.
• Sistema: (en organismos multicelulares). Grupo de células, tejidos y órganos que están organizados para realizar una determinada función, p.ej. el sistema circulatorio.
• Órganos: (en organismos multicelulares). Grupo de células o tejidos que realizan una determinada función. Por ejemplo el corazón, es un órgano que bombea la sangre en el sistema circulatorio.
• Tejido: (en organismos multicelulares). Un grupo de células que realizan una determinada función. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco.
• Célula: la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente. Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc.
• Organela: una subunidad de la célula. Una organela se encuentra relacionada con una determinada función celular p.ej. la mitocondria (el sitio principal de generación de ATP en eucariotas). 
• Moléculas, átomos, y partículas subatómicas: los niveles funcionales fundamentales de la bioquímica.

Bloque I: Ambiente

El medio ambiente es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos, las personas o de la sociedad en su conjunto. Comprende el conjunto de valores naturales, sociales y culturales existentes en un lugar y en un momento determinado, que influyen en la vida del ser humano y en las generaciones futuras. Es decir, no se trata sólo del espacio en el que se desarrolla la vida, sino que también comprende seres vivos, objetos, agua, suelo,aire y las relaciones entre ellos, así como elementos tan intangibles como la cultura.

Bloque I: Eduación ambiental

¿Qué es educación ambiental?

Para comprender qué es EA, será conveniente explicarlo que no es. La EA no es un campo de estudio, como la biología, química, ecología o física. Es un proceso. Para muchas personas, este es un concepto que se le hace difícil comprender. Mucha gente habla o escribe sobre enseñar EA. Esto no es posible. Uno puede enseñar conceptos de EA, pero no EA.

La falta de consenso sobre lo que es EA puede ser una razón de tales interpretaciones erróneas. Por ejemplo, con frecuencia educación al aire libre, educación para la conservación y estudio de la naturaleza son todos considerados como EA. Por otro lado, parte del problema se debe también a que el mismo término educación ambiental es un nombre no del todo apropiado.

En realidad, el término educación para el desarrollo sostenible sería un término más comprensible, ya que indica claramente el propósito del esfuerzo educativo: educación sobre el desarrollo sostenible, el cual es en realidad la meta de la EA. De hecho, el Consejo sobre Desarrollo Sostenible [del Presidente Clinton, Estados Unidos] sugirió que la EA está evolucionando hacia educación para la sostenibilidad, que tiene un "gran potencial para aumentar la toma de conciencia en los ciudadanos y la capacidad [para que ellos] se compromentan con decisiones que afectan sus vidas."

¿Puede definirse la educación ambiental?

Sí; muchos autores, agencias y organizaciones han ofrecido varias definiciones. Sin embargo, no existe consenso universal sobre alguna de ellas.

Defino EA como:

• un proceso
• que incluye un esfuerzo planificado para comunicar información y/o suministrar instrucción
• basado en los más recientes y válidos datos científicos al igual que en el sentimiento público prevaleciente
• diseñado para apoyar el desarrollo de actitudes, opiniones y creencias
• que apoyen a su vez la adopción sostenida de conductas
• que guían tanto a los individuos como a grupos
• para que vivan sus vidas, crezcan sus cultivos, fabriquen sus productos, compren sus bienes materiales, desarrollen tecnológicamente, etc
• de manera que minimizen lo más que sea posible la degradación del paisaje original o las características geológicas de una región, la contaminación del aire, agua o suelo, y las amenazas a la supervivencia de otras especies de plantas y animales.

En otras palabras, la EA es educación sobre cómo continuar el desarrollo al mismo tiempo que se protege, preserva y conserva los sistemas de soporte vital del planeta. Esta es la idea detrás del concepto de desarrollo sostenible.

Parecería curioso que tengamos que enseñar como desarrollar. Pero hay razones para creer que algunas personas no comprenden el impacto que muchos comportamientos humanos han tenido y están teniendo sobre el ambiente.

Bloque I: Factores bióticos

¿Qué son los factores bióticos?

En la ecología, se conoce como factor biótico o componente biótico a todos los organismos vivos que interactúan con otros organismos vivos, refiriéndonos a la fauna y la flora de un lugar específico, así como también a sus interacciones. También se llama factores bióticos a las relaciones establecidas entre los seres vivos de un ecosistema y que además condicionan su existencia. Sin dudas es importante saber del tema si queremos entender la forma de marchar de los ecosistemas.

Los factores bióticos deben tener características fisiológicas y un comportamiento específico que les permita sobrevivir y reproducirse dentro de un ambiente con otros factores bióticos. El compartir un ambiente da como resultado una competencia entre los factores bióticos, y se compite ya sea por alimento, por espacio, etc.

La población la definimos como el conjunto de organismos de un especie que están en un mismo lugar. Con esto nos referimos a organismos vivos, ya sean unicelulares o pluricelulares.

Los factores bióticos pueden dividirse en tres tipos que aparecen a continuación:

• Individuo: cada organismo del ecosistema.
• Población: el conjunto de individuos que habitan una misma área o lugar, como ya explicamos.
• Comunidad: en un lugar determinado se dan interacciones entre varias poblaciones y se forma una comunidad. Un ejemplo es el bosque, donde interactúan plantas y animales, entre otros.

Los factores bióticos también pueden ser clasificados en 3 tipos, que son los siguientes:

• Productores: son los que fabrican su propio alimento.
• Consumidores: son los que no pueden producir su alimento.
• Descomponedores: son los que se alimentan de materia orgánica descompuesta.

Sin dudas el tema de los factores bióticos es muy importante si queremos entender cómo se relacionan los seres y organismos vivos dentro de los ecosistemas en la naturaleza.

Bloque I: Factores abióticos

Factores Abióticos

Los factores abióticos son los distintos componentes que determinan el espacio físico en el cual habitan los seres vivos; entre los más importantes podemos encontrar: el agua, la temperatura, la luz, el PH, elsuelo, la humedad, el oxígeno y los nutrientes
Específicamente, son los factores sin vida que conforman un ecosistema.

Los factores abióticos son los principales frenos del crecimiento de las poblaciones. Estos varían según el ecosistema de cada ser vivo, por ejemplo el factor biolimitante fundamental en el desierto es el agua, mientras que para los seres vivos de las zonas profundas del mar el freno es la luz.

Luz (Energía solar): La luz es la principal fuente de energía. Su variabilidad depende, entre otras causas, de los movimientos de rotación y de translación de la Tierra, lo que da como resultado un foto período (cantidad de luz en relación con un período de tiempo determinado) que produce cambios fisiológicos y periódicos.La luz es un factor abiótico esencial para el ecosistema, dado que constituye el suministro principal de energía fría para todos los organismos. La energía lumínica es convertida por las plantas en energía químicagracias al proceso llamado fotosíntesis. Ésta energía química es encerrada en las sustancias orgánicas producidas por las plantas. Es decir, que sin la luz, la vida no existiría sobre la Tierra.
Además de esta valiosa función, la luz regula los ritmos biológicos de la mayor parte de las especies.El espectro solar se constituye de:

45% de luz visible
45% de luz infrarroja
10% de luz ultravioleta


Temperatura:Es útil para los organismos ectotérmicos, para ser preciso, los organismos que no están adaptados para regular su temperatura corporal (por ejemplo, los peces, losanfibios y los reptiles). Las plantas utilizan una cantidad pequeña del calor para realizar el proceso fotosintético y se adaptan para sobrevivir entre límites de temperatura mínimos y máximos. Esto es válido para todos los organismos, desde los Archaea hasta los Mamíferos. Existen algunos microorganismos que toleran excepcionalmente temperaturas extremas (extremófilos).

Atmósfera: La presencia de vida sobre nuestro planeta no sería posible sin nuestra atmósfera actual. Muchos planetas en nuestro sistema solar tienen una atmósfera, pero la estructura de la atmósfera terrestre es la ideal para el origen y la perpetuación de la vida como la conocemos. Su constitución hace que la atmósfera terrestre sea muy especial.

Elementos químicos: Los organismos están constituidos, por materia. De los 92 elementos naturales conocidos, solamente 25 elementos forman parte de la materia viviente. De estos 25 elementos, el carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno están presentes en el 96% de las moléculas de la vida. Los elementos restantes llegan a formar parte del 4% de la materia viva, siendo los más importantes el fósforo, el potasio, el calcio y el azufre.

Las moléculas que contienen carbono se denominan compuestos orgánicos, a excepción del dióxido de carbono, el cual está formado por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno (CO2). Las que carecen de carbono en su estructura, se denominan compuestos inorgánicos, por ejemplo, una molécula de agua, la cual está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno (H2O).

Suelo: Se denomina suelo a la parte no consolidada y superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos (meteorización).
Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra.

A grandes rasgos los suelos están compuestos de minerales y material orgánico como materia sólida, agua y aire en distintas proporciones en los poros. De una manera más esquemática se puede decir que lapedosfera, el conjunto de todos los suelos, abarca partes de la litósfera, biósfera, atmósfera e hidrósfera.

Aunque la ecología también se ocupa del estudio del suelo, es en realidad otra ciencia que se encuentra entre la biología y la geología, denominada edafología, la encargada de su estudio integral.

Clima: El clima abarca los valores estadísticos sobre los elementos del tiempo atmosférico en una región durante un período representativo: temperatura, humedad, presión, viento y precipitaciones, principalmente.

Estos valores se obtienen con la recopilación de forma sistemática y homogénea de la información meteorológica, durante períodos que se consideran suficientemente

representativos, de 30 años o más. Estas épocas necesitan ser más largas en las zonas subtropicales y templadas que en la zona intertropical, especialmente, en la faja ecuatorial, donde el clima es más estable y menos variable en lo que respecta a los parámetros climáticos.

Los factores naturales que afectan al clima son la latitud, altitud, orientación del relieve, continentalidad (o distancia al mar) y corrientes marinas. Según se refiera al mundo, a una zona o región, o a una localidad concreta se habla de clima global, zonal, regional o local (micro-clima), respectivamente. Por su parte, la ecología considera al suelo y sus factores abióticos como actuantes sobre los seres vivos, y lo define dentro del ecosistema global como un ecosistema particular.

Bloque I: Ramas de ecología

Ecología microbiana: 

La ecología microbiana es la rama de la ecología que estudia a los microorganismos en su ambiente natural, los cuales mantienen una actividad continua imprescindible para la vida en la Tierra. Los mecanismos que mantienen la diversidad microbiana de la biosfera son la base de la dinámica de los ecosistemas terrestres, acuáticos y aéreos. Es decir, la base de la existencia de las selvas y de los sistemas agrícolas, entre otros. Por otra parte, la diversidad microbiana del suelo es la causa de la fertilidad del mismo. Esto va más allá del papel que se les adjudicaba tradicionalmente, el cual se restringía a la degradación y reciclaje de la materia orgánica y al mantenimiento de los principales ciclos de fijación, captación y liberación de algunos elementos químicos y sus principales compuestos. Comúnmente no se concibe la extinción de las comunidades microbianas; sin embargo, el impacto de esta posibilidad será evidente cuando decaigan las funciones ecosistémicas reguladas por los microorganismos.

Ecología de poblaciones: 

La Ecología de poblaciones también llamada demo ecología o ecología demográfica, es una rama de la demografía que estudia las poblaciones formadas por los organismos de una misma especie desde el punto de vista de su tamaño (número de individuos), estructura (sexo y edad) y dinámica (variación en el tiempo).Una población desde el punto de vista ecológico se define como "el conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un lugar y tiempo determinado, que además tienen descendencia fértil".

Ecología de comunidades:

La Ecología de Comunidades es la parte de la Ecología que se encarga del estudio del nivel de organización superior de la materia viva llamada comunidad. La comunidad en Biología, también conocida como biocenosis, es un conjunto de poblaciones de diferentes especies que comparten un lugar común en el espacio llamado hábitat. El parámetro macroscópico característico de una comunidad biológica es la diversidad, obtenida apartir de la Teoría de la información. La diversidad calculada con un índice matemático tiene dos componentes: la riqueza, que es el número de especies y la equitatividad que es el grado en el que las diferentes especies son similares en cuanto a su abundancia.

Biogeografía:

La biogeografía es la ciencia que estudia la distribución de los seres vivos sobre la Tierra, así como los procesos que la han originado, que la modifican y que la pueden hacer desaparecer. Es una ciencia interdisciplinaria, demanera que aunque formalmente es una rama de la Biología, y dentro de ésta de la Ecología, es a la vez parte de la Geografía, recibiendo parte de sus fundamentos de especialidades como la Climatología y otras Ciencias de la Tierra.

Etoecología:

La etoecología es la ciencia que estudia el comportamiento de los seres vivos en el ambiente. La etoecología como ciencia estudia las costumbres, las conductas, los hábitos, las normas, las actuaciones, las prácticas, los estilos y pautas en el ambiente de un ser orgánico animal o vegetal o de una sociedad.

Bloque I: Relación con otras ciencias

La ecología recibe apoyo de muchas otras ciencias como por ejemplo:

Biología: la biología ayuda a la ecología a identificar diferentes especies, para saber el nombre de la clasificación de los organismos que estudia.

Matemáticas: en la ecología con frecuencia se recurre a las estimaciones numéricas por medio de modelos estadísticos y matemáticos se puede calcular las características de una población.

Física: Apoya a la ecología con los conocimientos sobre las transformaciones de la energía que circula en los ecosistemas, la geofísica se encarga de estudiar nuestro planeta como la influencia de los astros.

Química: Ayuda a la ecología con el estudio de la estructura molecular de la materia viva y del medio no vivo, también para establecer de manera en que influye la atmósfera de una determinada localidad sobre sus organismos.

Sociología: Se relaciona en la ecología cuando se estudian los fenómenos de la sociedad humana, así como el impacto del elevado deterioro y contaminación ambiental que pone en peligro la salud de la sociedad contemporánea.

Economía: Se relaciona cuando esta analiza las actividades que conducción y consumo de las riquezas.se pretende que los sectores mas pobres mejoren su calidad de vida,sin dañar el medio natural, de donde proviene sus recursos.

Geografía: Auxilia la ecología con el estudio de los hechos y fenómenos físicos que ocurren sobre la superficie terrestre y su recuperación sobre el medio biótico.

Bloque I: ¿Que es ecología?

¿Qué es?


La ecología es una rama de la biología que estudia las interacciones que determinan la distribución, abundancia, número y organización de los organismos en los ecosistemas. En otras palabras, la ecología es el estudio de la relación entre las plantas y los animales con su ambiente físico y biológico. Incluye las leyes fundamentales que regulan el funcionamiento de los ecosistemas. Es una ciencia integradora de los diversos conocimientos de las ciencias naturales.

El término de ecología fue utilizado por primera vez por el zoólogo alemán Ernst Haeckel en 1869, refiriéndose a las interrelaciones de los organismos con su medio. Ecología viene de la palabra Oikos que significa casa. En la actualidad este concepto que era netamente zoológico se ha extendido a todas las manifestaciones de vida (biosfera). La biosfera en general, se compone de diversidad de ecosistemas que interactúan unos con otros.

Adicionalmente a los factores físicos y químicos que afectan a un organismo cualquiera, existen las interrelaciones con otros organismos. El estudio de estas relaciones en las poblaciones y comunidades se denomina autoecología.

Debido a los diversos enfoques requeridos para el estudio de los organismos en el medio ambiente, la ecología se apoya en campos diversos como la climatología, la hidrología, la oceanografía, la física, la química, la geología y el análisis de suelos entre otros. Igualmente, involucra ciencias tan distintas como la morfología, la fisiología, la embriología, la genética, la taxonomía, la paleontología, la anatomía, la citología, la histología, las matemáticas, la botánica y la zoología.

Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio: Autoecología, el estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el medio ambiente; y Sinecología, el estudio de comunidades, es decir medios ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.

Como se dijo con anterioridad, la ecología es la ciencia que estudia las relaciones existentes entre los seres vivos y el medio en el que viven, por lo tanto, estudia la relación entre el hombre y su medio. Este interés ha sido realmente reciente, ya que en principio la ecología únicamente se ocupaba de la zoología y la botánica. A partir del interés en estudiar el hombre y su entorno comienza a nacer el criterio de medio ambiente.

Debido al agotamiento progresivo de los recursos naturales por parte del ser humano, la preocupación por el medio ambiente ha ido en aumento y se han creado asociaciones y organismos dedicados a su estudio y protección. Por otro lado, se han venido firmado algunos tratados y protocolos entre diversos países con el fin proteger las especies amenazadas y limitar la emisión de productos nocivos.

Desafortunadamente, no se ha logrado detener el proceso de agotamiento y malversación de los recursos terrestres, ni tampoco la contaminación del medio ambiente. A la ocurrencia de desastres naturales (erupciones volcánicas, terremotos, etc.) se suman un número creciente de accidentes ambientales como las mareas negras y vertidos incontrolados de materias contaminantes al mar, accidentes en centrales nucleares, incendios de pozos de petróleo, desecación de zonas naturales, etc., que contribuyen a la contaminación de los recursos, desertificación, deforestación, extinciones, cambio climático, disminución de la capa de ozono, entre otros.

El hombre lleva siglos de historia en el planeta como depredador, sin embargo en solo el último siglo ha causado una situación límite y de alto riesgo, en algunos casos irreversible. Esto se debe tanto a las necesidades de desarrollo descontrolado, como a la sobrepoblación del planeta.

Bloque I: Antecedentes de la ecología.

Como sucedió:

El término Ecología fue utilizado por primera vez por el zoólogo alemán Ernst Haeckel (1869), sin embargo, esta ciencia tiene sus orígenes en otras ciencias como son la biología, la geología y la evolución entre otras.

Lamarck con su primera teoría de la evolución, propuso que el medio ambiente se halla en constante transformación, por lo cual los organismos necesitan cambiar y realizar un esfuerzo por lograrlo, siendo éste un mecanismo de evolución y una de las principales bases de la ecología teniendo en cuenta las relaciones de los organismos y su entorno.

Por otro lado, no solo los organismos cambian y evolucionan, sino también la corteza terrestre. El geólogo inglés Charles Lyell encontró que la corteza terrestre es el resultado de cambios graduales a lo largo de la historia del planeta. Dando paso a la transformación de los ecosistemas y sus funciones.

La ecología moderna, realmente tuvo sus principios con el desarrollo de la teoría de la evolución de Darwin. Observó que el medio ambiente está en constante cambio lo cual provoca que los organismos con mejores adaptaciones sean los que sobreviven por el mecanismo de la selección natural. Resaltando la importancia de la interacción de los organismos con su entorno.

Aunque la ecología nació en el siglo XIX, con el trabajo de Haeckel, la ecología empezó a florecer hasta el siglo XX, cuando las primeras sociedades ecológicas y revistas ecológicas aparecieron.

La definición de Haeckel, ha sido objeto de interpretaciones algo distintas y quizá más profundas desde 1900. Por ejemplo, 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».

En la tercera década del siglo XX comienzan las primeras concepciones de la "Sinecología" o Ecología de Comunidades, donde en el concepto de comunidad como nivel jerárquico superior de organización, se incluyen distintas poblaciones interactuantes con su entorno. Sin embargo este concepto, apegado al origen biológico de la Ecología, una vez más era disociado de los organismos que lo definían. Posteriormente, como ocurre aún en la actualidad, se distinguió el "biotopo" como lugar donde habita la comunidad pero por características inherentes al medio físico, no por su relación a los organismos.

En la década del 40, Tansley (1935) propuso el concepto de "ecosistema". Este término fue posteriormente desarrollado por Lindeman (1941), quien lo concibió desde los intercambios de energía, atendiendo a la necesidad de conceptos que vinculen diversos organismos a sus ambientes físicos. En los textos de Ecología de la década del 50 y aún posteriores, se designa ecosistema como la suma de las distintas comunidades (o biocenosis) y el biotopo (ambiente inerte) que ocupan. En este tipo de definición es notable como los organismos o la comunidad se formulan disociadamente del entorno, puesto que se define ecosistema por la suma de términos.

Con el concepto de ecosistema, la ecología se transforma en una ciencia de síntesis e integración que comienza a escaparse de los ámbitos biológicos para establecer nexos con otras ciencias naturales, para así explicar las relaciones entre los organismos y su medio ambiente.

En 1948 se crea la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y sus Recursos Naturales (UICN), con el fin de conservar el medio ambiente, así como de desarrollar proyectos a nivel mundial para el entendimiento de las relaciones entre los organismos, incluido el hombre, y su entorno.

Otra organización importante a nivel internacional es World Wildlife Found (WWF), la cual fue creada en 1961. Su fin es organizar y financiar proyectos de protección de ecosistemas importantes en todo el planeta.

Una de las primeras reuniones internacionales que se realizó con el fin de unificar criterios a nivel mundial para la conservación de los recursos naturales fue la Conferencia Mundial sobre el Medio Ambiente que se realizó en Estocolmo en 1972.

En 1992 se reúnen en Río de Janeiro los representantes de 175 países en la llamada Cumbre de la Tierra, con el fin de estudiar la vulnerabilidad del planeta y tomar medidas.