20 marzo 2008

La luz y el calor en los ecosistemas

Los ecosistemas reciben energía en forma de luz visible. Esta luz es aprovechada por los vegetales para realizar la fotosíntesis y además actúa como organizadora de la actividad del resto de organismos. Los ciclos periódicos de día y noche (luz y oscuridad) regulan el ciclo vital y metabólico de las plantas y de la mayoría de los animales. Este proceso se conoce como fotoperiodicidad.

La temperatura también es un factor muy influyente en los seres vivos. Todo ser vivo, planta o animal, tiene una temperatura óptima o ideal para vivir y dos cotas, una mínima y una máxima, de temperatura a la que puede adaptarse. Esto determina la distribución de los organismos por los distintos ecosistemas, debido a las adaptaciones a la temperatura ambiental. Existen animales y plantas propios de las zonas frías y de las zonas cálidas.

Los seres vivos se pueden clasificar según su capacidad de regular o no su temperatura corporal. Los organismos endotermos, homeotermos o de sangre caliente son capaces de regular su temperatura corporal lo que les facilita la adaptación a diferentes ambientes, tanto cálidos como fríos. Por el contrario, los organismos ectotermos, poiquilotermos o de sangre fría dependen de fuentes de calor externas.

Las bajas temperaturas producen una disminución de la velocidad de las reacciones químicas y por tanto, una ralentización del metabolismo. Además, el frío intenso provoca la congelación del agua y eso imposibilita la vida activa. Existen reglas que relacionan los efectos de la temperatura en la propia morfología de los seres vivos: las reglas ecológicas térmicas. La Regla de Allen postula que los animales endotermos (regulan su temperatura corporal) que viven en zonas de bajas temperaturas tienen las extremidades o partes sobresalientes de su cuerpo como orejas, hocico,… más pequeñas que los que habitan en otro tipo de ambientes más calurosos. La otra gran regla es la citada por Carl Bergmann. La Regla de Bergmann dice que el tamaño de las subespecies o razas geográficas es, de alguna manera, dependiente de la temperatura media de las zonas en las que habitan. Según su estudio, las especies tienen mayor tamaño cuanto más baja sea la temperatura media del ambiente en que viven.

Para terminar, hablemos de la energía que fluye en los ecosistemas. Esta energía se va perdiendo en cada transferencia, principalmente en forma de calor, que se disipa y sale del ecosistema.

La energía “entra” en los ecosistemas a través de la luz del Sol. Las plantas, mediante la fotosíntesis, fijan solamente el 1% de esta energía solar. Esta energía se transfiere de un nivel trófico a otro a través de la alimentación, pero la eficiencia de transmisión de esta energía es baja, entre un 10% y un 20%. Esto quiere decir que, de la energía contenida en un nivel trófico, sólo un 10% o 20% se aprovecha en el siguiente nivel trófico para crear nueva materia orgánica. La mayor parte de la energía perdida se disipa en forma de calor, pero también parte de ella se utiliza para los procesos de respiración, así como para el desecho de materiales no asimilados.

La eficiencia de la transmisión de energía es mayor en los carnívoros que en los herbívoros, debido a la calidad nutricional de la carne.

¿Nicho ecológico es lo mismo que hábitat?

Es una pregunta frecuente, ya que ambos conceptos se pueden confundir, pero la respuesta es no. El lugar físico donde un ser vivo puede vivir y reproducirse se conoce como hábitat. Sin embargo, el concepto de nicho ecológico no se refiere sólo al espacio físico sino que incluye también la función que ese ser vivo realiza en la naturaleza, es decir, incluye a sus presas, a sus depredadores, sus refugios… Se puede decir entonces que el nicho ecológico de un ser vivo abarca tanto los factores abióticos como los bióticos.

Además, se distingue entre nicho fundamental, que son las condiciones necesarias para que una especie pueda vivir y el nicho real, que son las condiciones necesarias para que una especie pueda vivir junto con otras poblaciones.

Veamos algunos ejemplos de nichos ecológicos:

Zorro común: El zorro es un precioso animal muy numeroso y conocido en Europa y América del Norte, y (lamentablemente) una habitual víctima de los cazadores. Su nicho ecológico es el de un depredador que se alimenta de pequeños mamíferos, aves, anfibios, invertebrados de gran tamaño y frutas.Esta capacidad de los zorros de incluir todo tipo de alimentos en su dieta hace que puedan adaptarse a diversos tipos de hábitats, aunque principalmente viven en zonas boscosas. Son especialmente activos por la noche, cuando se dedican a cazar.  Durante el día suelen permanecer ocultos en madrigueras o entre matorrales. Los restos de su comida (carroña) sirven de alimento a carroñeros y descomponedores.

Oso polar: Los osos polares son unos de los carnívoros más grandes del planeta. Viven en el medio polar y zonas heladas como Siberia, Alaska, Groenlandia… Su nicho ecológico es el de grandes depredadores que se alimentan sobre todo de animales marinos como focas, peces… aunque también pueden comer aves y sus huevos. No suelen hibernar, y son de naturaleza solitaria.

Ardilla: El hábitat de las ardillas son los bosques de casi todo el mundo. Su nicho ecológico es el de pequeños mamíferos roedores que se alimentan de semillas, frutos secos, bellotas, cortezas…  Tienen hábitos diurnos, viven en grupos familiares y son arborícolas, por lo que establecen su nido en los huecos de los árboles o entre las ramas.

¿Qué es la circulación general de la atmósfera?

 

La circulación general de la atmósfera es el esquema de desplazamiento de las masas de aire y los frentes en la atmósfera. Se definen las masas de aire como grandes porciones de aire cuyas propiedades físicas (temperatura, humedad,…) son homogéneas. Las masas de aire se extienden horizontalmente hasta cientos de kilómetros y están separadas unas de otras a través de los frentes.

Existen dos factores generales que afectan de forma fundamental a la circulación general de la atmósfera. El primero son las propias características de las masas de aire, entre las que podemos citar su lugar de formación, su edad, humedad, temperatura, etc. El segundo son las interacciones que se producen entre las diferentes masas de aire y la circulación de las masas de agua.

Caracterizacion del agua

Una de las formas más intuitivas para la caracterización física del agua es utilizar los sentidos, es decir, oler, ver y degustar. Estos parámetros sensitivos (y también subjetivos) se llaman organolépticos, y en algunos casos pueden evitar la realización de análisis intermedios: por ejemplo, un color amarillento del agua es indicativo de una elevada cantidad de hierro, un sabor salado indica la presencia de sales disueltas en el agua y un olor a huevos podridos puede indicar un vertido de ácido sulfhídrico.

Otro parámetro útil para la caracterización es la materia en suspensión (partículas insolubles) presente en el agua. El estudio de estas partículas es útil para el diseño de unidades de tratamiento de las aguas, si es ese su destino. Pero la presencia de materia en suspensión es negativa para los ecosistemas porque dificulta la entrada de luz, puede contener sustancias dañinas como pesticidas, puede obstruir torrentes, etc. La cantidad de materia en suspensión se puede cuantificar y medir en porcentaje o ppm (partes por millón) cogiendo una muestra y utilizando un filtro adecuado.

Por último, la cantidad de calor aportada a los ecosistemas acuáticos nos indica hasta qué punto los procesos industriales de refrigeración por agua influyen en este medio, ya que un aumento de calor hace disminuir el contenido en oxígeno disuelto. Además muchas especies pueden verse afectadas negativamente por estos cambios térmicos, que pueden llegar incluso a provocar su muerte.

Science Museum – Londres

Jugando en grupo en el Museo de Ciencia de Londres

Jugando en grupo en el Museo de Ciencia de Londres

Siempre que voy a Londres hago una visita a este museo. Es un sitio impresionante. Sólo con lo que te encuentras en la planta baja puedes pasarte un día entero.  Entre las miles (porque son miles) de cosas que se pueden encontrar en este museo están: el Apollo 10, la locomotora Rocket de Stephenson (una de las primeras locomotoras de vapor y la más rápida de su tiempo, a principios del siglo XIX), reconstrucciones de la máquina analítica y de máquina diferencial de Babbage (la primera calculadora mecánica automática que se conoce), una unidad de la primera computadora de Apple (de 1976), cohetes V2 como los usados en la Segunda Guerra Mundial y cientos de locomotoras, motores de vapor, coches, aviones,… de todo. Hay dos plantas completas dedicadas a la historia de la medicina (muy interesantes), y muchos pasillos llenos de “aparatos” relacionados con todo lo que sea ciencia, tecnología, industria…

Se puede aprender muchísimo viendo este museo, además de pasar un rato (o en mi caso muchas horas) entretenido. Además, está cerca del Museo de Historia Natural, otra maravilla, la verdad.  Uno de mis sitios favoritos en el Museo de Historia Natural es el hormiguero. Merece la pena quedarse un rato mirando a las hormigas llevar esas hojitas de un lado a otro, es muy divertido! Y bueno, los esqueletos de dinosaurios son impresionantes. Sólo con el que hay en la entrada te quedas con la boca abierta.

Hacen falta por lo menos un par de días para poder ver estos museos más o menos bien, pero la entrada es gratuita, como en la mayoría de los museos de Londres. Os dejo algunas fotos de mis visitas.

MUSEO DE LA CIENCIA DE LONDRES

Locomotora Rocket

Locomotora Rocket

La máquina analítica de Babbage

La máquina analítica de Babbage

Apollo 10

Apollo 10

Vista general

Vista general

MUSEO DE HISTORIA NATURAL:

Hormiguero

Hormiguero

Hall de entrada

Hall de entrada