Els ecosistemes
Un ecosistema és el conjunt format pels éssers vius que habiten en una zona determinada, el medi fisicoquímic d’aquesta zona (sòl i clima) i les múltiples relacions que s’estableixen entre els diversos éssers vius i entre aquests i el lloc on viuen. A la natura hi ha ecosistemes molt diversos, que es diferencien pels elements concrets que els formen. En general, es fa difícil parlar de les dimensions d’un ecosistema: un oceà, uns aiguamolls, un formiguer o un tronc caigut poden ser considerats ecosistemes. També es fa difícil parlar d’ecosistemes aïllats, ja que tots estan imbricats els uns en els altres. Un llac, per exemple, es pot considerar un ecosistema, però al mateix temps forma part d’un ecosistema més gran amb els rius que hi desemboquen.
 |
| Biosfera |
L’ecosistema més gran és la biosfera, que inclou tots els organismes vius de la Terra. És un ecosistema que agrupa tota la resta d’ecosistemes del món: aquàtics i terrestres.
1. Elements d’un ecosistema.
En qualsevol ecosistema es poden distingir dos components fonamentals:
2.1. El medi o fluid que envolta els organismes. En la biosfera hi ha dos medis: el medi aeri format per la zona de l’atmosfera pròxima a la superfície terrestre i el medi aquàtic, representat pels mars, rius i llacs.
2.3. Els factors ambientals o abiòtics són tots els elements físicoquímics i energètics del medi que influeixen en els organismes.
Els principals factors ambientals en els ecosistemes terrestres són els elements climàtics, la topografia i el sòl.
Els principals factors ambientals en els ecosistemes aquàtics són la salinitat, el contingut d’oxigen dissolt en l’aigua, la llum, la temperatura i la pressió hidrostàtica.
Per practicar: Factors abiòtics en un ecosistema
La temperatura varia segons el medi, la latitud i l’altura o profunditat (a l’aigua va disminuint amb la profunditat fins que arriba un moment que es fa constant).
En el medi aquàtic els estrats són: zona fòtica (primers 100 metres, on hi ha la major part dels éssers vius, sobretot els fotosintètics) i la zona afòtica (més enllà dels 200 metres i fins al fons, on no hi arriba gens de llum).
Adaptacions a la llum. Visió nocturna, bioluminiscència.
Coleòpter bioluminiscent que l' utilitza per cridar l' atenció de les femelles: Cuca de Llum
Casos interessants: coloració dels animals, que pot ser:
(1) Críptica: permet el camuflatge (per exemple el camaleó o la sípia)
(2) D’advertiment (o aposematisme): per avisar els depredadors per exemple de la presència de verí.
Mesòfiles: adaptades a una presència d’humitat moderada.
Hidròfiles: són plantes que necessiten molta humitat. Tenen fulles molt grans i formes que permeten evitar l’acumulació massiva d’aigua en la seva superfície (forma de degoter). També són d’aquest tipus les plantes aquàtiques (per exemple els nenúfars).
El sòl és
format per materials molt diversos, que poden classificar-se en dos grups:
Materials inorgànics, formats per fragments de minerals i roques de mida molt variable i per l’aigua i l’aire que hi ha entre aquests fragments.
Colonials: formada per poblacions d’individus tan estretament vinculats que fins i tot comparteixen aparells i sistemes, com els coralls.
3.1.2. Relacions interespecífiques.
3.2. Hàbitat i nínxol ecològic.
4. Les
relacions tròfiques.
Els organismes d’un ecosistema es poden
agrupar, segons la manera com obtenen l’aliment, en diversos nivells
tròfics. Un nivell tròfic és constituït pel
conjunt d’individus que obtenen la matèria i l’energia de la mateixa
manera.
Aquest
procés és molt important ja que retornen a la natura la matèria inorgànica que
les plantes necessiten per fabricar els nutrients que necessiten mitjançant la
fotosíntesis.
Productors, consumidors i descomponedors.
En aquest document trobaràs desenvolupats àmpliament aquests conceptes i podràs fer un seguit d’activitats que t’ajudaran a comprendre’ls millor.
4.2. Cadenes i xarxes tròfiques.
També podem fer la miniunitat didàctica: Bon profit! Cadenes i xarxes tròfiques. Has d’entrar en les tres lliçons: Productors i consumidors, Nivells tròfics i cadenes alimentàries i Cadenes i xarxes alimentàries. A l’acabar no t’oblidis de fer els apartats practica i avaluació.
Continuem amb aquests apunts i exercicis sobre les relacions tròfiques.
En un ecosistema la matèria circula en forma de cicle tancat. La matèria d’una planta passa a formar part d’un herbívor quan aquest en menja la planta. Si l’herbívor és caçat per un carnívor, la seva matèria formarà part d’aquest carnívor. Quan qualsevol organisme mor els seus cossos són transformats en matèria inorgànica (sals minerals) pels descomponedors. Aquestes sals minerals seran reaprofitades per les plantes i d’aquesta manera el cicle començarà de nou. La matèria disponible sempre és la mateixa al llarg del cicle i per tant no és il·limitada com passa amb l’energia. Per això s’ha de reutilitzar.
Els canvis introduïts són massa ràpids i els ecosistemes tendeixen a simplificar-se, és a dir, passen a ser cada vegada més vulnerables. Els productes humans de desfetes s’han trobat en els racons més recòndits del planeta i els seus efectes negatius sobre els éssers vius es fan cada vegada més palpables.
a) Desforestació.
Actualment, la situació dels boscos tropicals és la que provoca
més preocupacions. Una vegada el bosc tropical ha estat destruït, s’ha perdut
per sempre. Això es deu al fet que tot i que hi ha un exuberant creixement dels
arbres i de les demés plantes dels boscos tropicals, el seu sòl és molt pobre.
Destrueixen ecosistemes rics
en biodiversitat per produir aliments a partir de poques espècies. La
utilització de plaguicides, pesticides, adobs i
insecticides potencia la contaminació dels espais naturals i de les àrees
humides properes.
El comerç d’espècies és una de les principals amenaces que pateixen les espècies salvatges, sovint en perill d’extinció.
La pesca també s’enfronta a un desastre. La demanda d’aliment provinent de la pesca augmenta sense parar, provocant la destructiva sobreexplotació de les reserves, i el que és més preocupant: la destrucció i la progressiva pèrdua de la biodiversitat dels nostres oceans i mars.
La Organització de les Nacions Unides per a l’ Agricultura i l’alimentació afirmà recentment que, de les 280 zones pesqueres que controla, només 25 podien considerar-se subexplotades o moderadament explotades. Les úniques regions pesqueres subexplotades es troben en el Hemisferi Sud.
La Sobreexplotació dels aqüífers també és una font de pèrdua de biodiversitat. Aquí tens dues animacions que mostren el procés de salinització i contaminació dels aqüífers per sobreexplotació.
1. Elements d’un ecosistema.
En qualsevol ecosistema es poden distingir dos components fonamentals:
El lloc on habiten aquests éssers vius, amb totes les seves característiques fisicoquímiques (relleu, temperatura, humitat, llum, sòl i clima), el conjunt de les quals forma el biòtop de l’ecosistema.
Els éssers vius que l’habiten (plantes, animals, fongs, protoctists i bacteris), el conjunt dels quals forma la biocenosi de l’ecosistema.
La ciència que estudia els biòtops, les biocenosis i les relacions entre els seus elements és l’ecologia.
2. El biòtop.
El biòtop és el medi físic en què viu una comunitat d’organismes o biocenosi. Els biòtops queden definits per:
2.2. El substrat és la superfície sobre la qual es fixen o es desplacen els organismes (el sòl on arrela un arbre, la superfície de l’aigua on sura una planta aquàtica, sorra
sobre la que viu un cranc, roca , el cos d’un ésser viu on es troba un bacteri paràsit, etc).
Els principals factors ambientals en els ecosistemes terrestres són els elements climàtics, la topografia i el sòl.
Els principals factors ambientals en els ecosistemes aquàtics són la salinitat, el contingut d’oxigen dissolt en l’aigua, la llum, la temperatura i la pressió hidrostàtica.
Per practicar: Factors abiòtics en un ecosistema
Tots els éssers vius estan adaptats al substrat, al medi i als factors ambientals del lloc on viuen.
Els límits de tolerància són els nivells màxim i mínim d’un factor abiòtic que tolera un organisme. Dins dels límits de tolerància, hi ha un valor òptim en el que les funcions vitals o el creixement dels individus són millors. Cada espècie té els seus límits de tolerància per a cada factor abiòtic. Utilitzem uns prefixos per designar-los: Esteno- (que significa rang petit) i Euri- (que significa rang ampli). Per exemple: estenohídric vol dir “baixa tolerància a l’aigua” i eurihídric, ”alta tolerància a l’aigua”.
2.3.1. La temperatura. |
La Sargantana Cua Roja és un ex. d' animal poiquiloterms |
La temperatura varia segons el medi, la latitud i l’altura o profunditat (a l’aigua va disminuint amb la profunditat fins que arriba un moment que es fa constant).
Els organismes es distribueixen segons la temperatura des d’uns -30ºC (vegetació alpina), fins a uns 60ºC (vegetació desèrtica). els bacteris termòfils poden viure fins als 100 o fins i tot 120ºC!
Podem classificar els organismes segons la seva tolerància a la temperatura en:
- euriterms, si poden viure en un ampli marge de temperatures i,
- estenoterms, si només poden viure en un estret marge de temperatures.
També els podem classificar segons la seva capacitat de regular la temperatura corporal en:
- Poiquiloterms (organismes de “sang freda”): no poden regular la seva temperatura interna i, per tant, tenen la temperatura del medi on es troben i aquesta no és constant. Per exemple: els rèptils.
- Homeoterms (organismes de “sang calenta”): regulen la seva temperatura interna. Suporten millor els canvis de temperatura de l’entorn, i la seva temperatura corporal es manté força constant. Per exemple: els mamífers.
Adaptacions a la temperatura.
Davant de temperatures extremes els animals acumulen capes aïllants de plomes, greix, pèl… també migren, hivernen, adopten formes de resistència (per exemple les llavors)… Una curiositat: per què se’ns posa la pell de gallina?
2.3.2. La llum.
La presència en major o menor mesura de la llum provoca l’estratificació del medi, tant aquàtic com terrestre.
En el medi terrestre els vegetals es distribueixen en tres estrats: herbaci, arbustiu i arbori.
 |
| Estrats herbaci , arbustiu i arbori |
En el medi aquàtic els estrats són: zona fòtica (primers 100 metres, on hi ha la major part dels éssers vius, sobretot els fotosintètics) i la zona afòtica (més enllà dels 200 metres i fins al fons, on no hi arriba gens de llum).
 |
| Zonació oceànica segons la llum |
Coleòpter bioluminiscent que l' utilitza per cridar l' atenció de les femelles: Cuca de Llum
 |
| Ulls adaptats a la visió nocturna: Mussol |
 |
| Bioluminiscència: Peix llanterna |
(1) Críptica: permet el camuflatge (per exemple el camaleó o la sípia)
 |
| Camaleó es confon amb l' entorn |
(2) D’advertiment (o aposematisme): per avisar els depredadors per exemple de la presència de verí.
 |
| Granota punta de fletxa que avisa del seu perill amb els seus colors |
(3) Mimètica: per imitar organismes verinosos (per exemple la serp de corall falsa).
 |
| Serp Coral falsa imita la Coral verinosa per no ser atacada |
Per veure exemples de camuflatge en animals es pot anar al post ESPECIALISTES EN CAMUFLATGE del mateix blog
2.3.3. La humitat.
És un factor abiòtic poc important en el medi aquàtic, però fonamental en el medi terrestre, ja que els organismes tant animals com vegetals estan constituïts en bona part per aigua i aquesta és fonamental per dur a terme les funcions vitals.
Adaptacions a la humitat.
Podem classificar les espècies vegetals en quatre grups en funció de la seva adaptació a les condicions d’humitat:
Xeròfiles: plantes adaptades a l’absència d’humitat. Utilitzen diferents recursos: retenen bé l’aigua i l’emmagatzemen, tenen les fulles transformades en espines per evitar l’evaporació, les arrels són molt llargues i profundes, les fulles poden ser peludes.
 |
| Cactus |
Hidròfiles: són plantes que necessiten molta humitat. Tenen fulles molt grans i formes que permeten evitar l’acumulació massiva d’aigua en la seva superfície (forma de degoter). També són d’aquest tipus les plantes aquàtiques (per exemple els nenúfars).
Sotabosc d' una selva tropical
En el cas dels animals les seves estratègies per adaptar-se a les condicions d’humitat són: la presència de quitina (una substància que impermeabilitza), la presència de pèl i plomes a l’epidermis, l’adaptació del cicle biològic a l’estació seca, com per exemple aquesta granota …
2.3.4. La salinitat. La concentració de sals dissoltes varia molt en funció del medi: des dels 35 g/l com a mitjana en els mars fins als 0,5 g/l en els rius i llacs.
En general, el medi intern dels éssers vius és menys salí que l’aigua de mar i més que l’aigua dels rius. Per aquest motiu les espècies marines han desenvolupat mecanismes per compensar aquestes diferències.
La salinitat influeix molt en el tipus de vegetació que hi ha a la costa.
Adaptacions a la salinitat. Hi ha organismes adaptats a grans rangs de salinitat , com els cocodrils de mar, alguns taurons, l’anguila i fins i tot mamífers marins.
Algunes espècies de salmó, fins i tot neixen als rius, viuen al mar i remunten els rius per reproduir-se.
 |
| El Mangle és una planta Halofítica capaç de suportar una salinitat elevada i molta quantitat d' aigua |
2.3.5. La pressió.
La pressió
en el medi aquàtic (pressió hidrostàtica) influeix molt més en els éssers vius
que en el medi terrestre (pressió atmosfèrica).
La pressió
augmenta amb la profunditat: 1 atmosfera cada 10 metres. A nivell del
mar, la pressió és d’una atmosfera.
La pressió
atmosfèrica influeix en la concentració d’oxigen. A més altura, menys
pressió i menys oxigen.
Adaptacions a la pressió. En el medi aquàtic observem peixos de
forma plana i sense òrgans plens d’aire (la bufeta natatòria). En el medi
terrestre els animals que viuen en zones molt per sobre del nivell del mar (més
de 4000 m), disposen de mecanismes per augmentar el subministrament d’oxigen
com són major nombre de glòbuls vermells, augment del volum del cor i dels
pulmons i un major nombre de vasos i capil·lars sanguinis.
 |
| Peix pla adaptat a la pressió hidrostàtica |
Aquí tenim una presentació amb alguns exemples més d' adaptacions d' éssers vius al seu entorn:
2.3.6. El sòl.
El sòl és
la capa superficial de la litosfera que està en contacte amb l’atmosfera. Forma
part del biòtop i acostuma a ser prim. Es forma per l’acció de l’ambient sobre
la roca mare.
 |
| Horitzons del Sòl |
Materials inorgànics, formats per fragments de minerals i roques de mida molt variable i per l’aigua i l’aire que hi ha entre aquests fragments.
Material orgànic o humus, format per restes d’éssers vius en descomposició, com excrements, fulles mortes, cadàvers d’animals, etc. L’humus és un material molt ric en nutrients.
El
substrat dels fons aquàtics, anomenat sediment, és format per la precipitació
dels materials que l’aigua conté en suspensió.
Podem
distingir diferents estrats en el sòl:
Adaptacions al sòl. Un cas curiós és el de les plantes carnívores, que com viuen en substrats molt pobres en sals de nitrogen han desenvolupat estructures per capturar insectes i així incorporar en el seu organisme el nitrogen que no poden captar del sòl. Aquí tens un vídeo que et mostra com capturen els insectes.
3. La biocenosi.
La biocenosi o comunitat d’un ecosistema és formada per tots els
éssers vius que l’habiten. Tots els organismes que són de la mateixa
espècie i que viuen al mateix lloc formen poblacions, i el conjunt
de les diferents poblacions que conviuen en un
determinat indret s’anomena comunitat o biocenosi.
En aquest document s’amplien
aquests conceptes amb explicacions i activitats.
3.1. Els factors biòtics.
Entre els organismes que conviuen
a l’ecosistema s’estableixen una sèrie de relacions: alimentàries, de competència pel territori,
per la parella, per la llum, pels nutrients…, que es poden donar entre els
individus d’una mateixa població que anomenem relacions intraespecífiques,
(relacions entre els pins d’una pineda, per ex. o entre els conills d’un
bosc) i entre individus de poblacions diferents que anomenem relacions interespecífiques
(relacions entre un pi i un esquirol, per ex.).
3.1.1. Relacions intraespecífiques.
De col·laboració:
Gregàries: en són exemple aquelles espècies on els
individus amb o sense parentesc viuen junts de manera permanent o
temporal per tal de protegir-se de depredadors, buscar aliment… Són un
exemple els bancs de peixos o els estols d’ocells.
 |
Nyus
|
 |
| Banc de peixos |
Familiars: es
tracta d’individus que s’uneixen per tal de reproduir-se, d’afavorir el nombre
de descendents i la seva supervivència. Tots els individus tenen una relació de
parentesc.
 |
| Família de goriles |
Colonials: formada per poblacions d’individus tan estretament vinculats que fins i tot comparteixen aparells i sistemes, com els coralls.
 |
| Coralls |
Socials estatals: on
la morfologia dels individus és diferent en funció de la tasca que realitzen.
Les formigues o les abelles viuen en societats estatals.
 |
| Formigues |
De competència: els
individus d’una mateixa espècie poden competir perdiferents raons: poden
lluitar per reproduir-se o per ocupar un mateix territori.
 |
| Cèrvols lluitant per reproduir-se |
3.1.2. Relacions interespecífiques.
En
general, tenen com a finalitat obtenir aliment, protegir-se, desplaçar-se i
ajudar-se durant la reproducció. N’hi ha d’agressives i de no agressives.
Les relacions interespecífiques poden
classificar-se en funció de les conseqüències que tenen per a aquestes espècies
. De forma clàssica es simbolitzem amb : 0 (si les conseqüències manquen
d’importància), + (quan
la interacció suposa un benefici) i - (quan
suposa un perjudici). Les més importants són:
a) competència (-/-): Els
individus de dues espècies competeixen per l’aliment o el refugi.
 |
| Competència per l' aliment |
b) depredació (+/-): Els individus d’una espècie, els depredadors,
maten individus d’una altra espècie, les preses, per obtenir aliment.
 |
| Depredador- Presa |
c) parasitisme (+/-): Els
individus d’una espècie, els paràsits, s’alimenten dels d’una altra espècie,
els hostes, i els provoquen un perjudici, però no els maten.
 |
| Parasitisme |
d) comensalisme (+/0): Una
espècie obté aliment a costa de l’altra, que resta indiferent, com els ocells
que mengen els insectes espantats pels ramats de bestiar.
 |
| Comensalisme |
e) inquilinisme (+/0): Els
individus d’una espècie busquen protecció o viuen sobre una altra espècie, que
resta indiferent, com algunes plantes epífites, que viuen sobre la tija
d’altres plantes.
 |
| Inquilinisme:Peix pallasso |
f) mutualisme (+/+): Les
dues espècies en surten beneficiades, com els insectes i les flors. Quan els
insectes s’alimenten del nèctar de les flors contribueixen a la pol·linització.
 |
| Papallona menjant nèctar |
g) simbiosi (+/+): Les
dues espècies en surten beneficiades, però la seva relació és tan íntima que
acaben depenent l’una de l’altra. És el cas dels líquens, formats per la
simbiosi de fongs i algues.
 |
| Líquens |
En aquesta presentació hi ha un resum de totes les relacions biòtiques en un ecosistema:
3.2. Hàbitat i nínxol ecològic.
L’àrea on un organisme pot viure i
on rep el seu aliment rep el nom d’hàbitat.
L’hàbitat és, doncs, el conjunt de biòtops d’una espècie. L’hàbitat de molts
líquens és la superfície de roques o l’escorça dels troncs. Cada espècie ocupa hàbitat
específics i hi realitza determinades funcions.
El nínxol ecològic és el conjunt
d’interrelacions que manté un organisme tant amb el seu medi físic com amb
altres organismes veïns, d’on deriva la posició que ocupa dins l’estructura de
l’ecosistema; és, doncs, la funció que desenvolupa una espècie dins
el seu ecosistema.
Així per exemple, tots els herbívors que mengen fulles fins a una determinada alçada pertanyen al mateix nínxol ecològic; zebres i girafes pertanyen a diferents nínxols. L’hàbitat del gat salvatge – Felix sylvestris - són els boscos caducifolis de muntanya, mentre que el seu nínxol és el de ser caçador nocturn de rosegadors. Hàbitat i nínxol ecològic són conceptes diferents. Quan en una àrea habiten espècies amb un mateix nínxol ecològic, s’estabeix una competència. Si hi ha una forta competència entre dues espècies disminueix l’amplitud dels seus nínxols ecològics.
El nínxol ecològic permet que en un àrea determinada convisquin moltes espècies herbívores o carnívores o omnívores, havent-se especialitzat cadascuna en una determinada planta o presa, sense fer-se competència unes a altres. Això s’ha assolit a través d’un llarg procés d’especialització i adaptació.
S’anomenen espècies vicàries o vicariants aquelles que pertanyen a un mateix grup taxonòmic, ocupen hàbitats semblants, pertanyen al mateix nínxol ecològics però ocupen àrees biogeogràfiques diferents. Són doncs, equivalents ecològics. Si les barreres que separen les dues espècies desapareixen, s’estableix una relació de competència.
La rata bruna (Rattus norvegicus) arribà a Europa, procedent d’Àsia, en el segle XVIII i desplaçà a la rata negra (Rattus rattus) que era l’originària.
 |
| Rattus rattus |
 |
| Rattus norvegicus |
4. Les
relacions tròfiques.
Els organismes necessiten
incorporar del medi ambient matèria i energia per
tal de desenvolupar les seves funcions vitals, créixer o renovar el seu cos.
I d’on treuen els èsser vius
aquesta matèria i energia?
L’obtenen de l’aliment.
* Font de matèria
Autòtrof:
són els éssers vius que produeixen matèria orgànica a partir de matèria
inorgànica.
Heteròtrof:
són els éssers vius que s’alimenten de matèria orgànica, és a dir, de plantes i
d’animals.
* Font d’energia
Química:
alguns éssers vius utilitzen la energia química que es desprèn d’una reacció
química, per tal de fabricar matèria orgànica.
Lumínica:
altres éssers vius utilitzen l’energia lumínica per crear la seva matèria
orgànica, és a dir els autòtrofs.
La matèria i l’energia en els
ecosistemes va passant, doncs, d’uns organismes a uns altres a mesura
que uns serveixen d’aliment als altres. Sovint això ho representem mitjançant
les cadenes tròfiques.
El flux d’energia és
obert, hi ha una energia que arriba a l’ecosistema, és utilitzada pels éssers
vius per mantenir les seves funcions vitals, en aquesta utilització l’energia
es degrada, es perd en forma de calor i no pot ser reutilitzada pels
organismes.
La matèria, al
contrari, té un recorregut cíclic dins dels ecosistemes: és un cicle tancat, la
matèria és sotmesa a una sèrie de transformacions en el si dels diferents cicles biogeoquímics, però no
és perd, sempre es torna a recuperar.
4.1. Els nivells tròfics.
Els organismes d’un ecosistema es poden
agrupar, segons la manera com obtenen l’aliment, en diversos nivells
tròfics. Un nivell tròfic és constituït pel
conjunt d’individus que obtenen la matèria i l’energia de la mateixa
manera.
En un ecosistema els organismes
s’agrupen en els nivells tròfics següents:
4.1.1. Productors.
 |
| Algues verdes |
Constitueixen el primer nivell
tròfic i està format pels organismes fotosintètics i quimiosintètics.
Els organismes fotosintètics són
aquells capaços de realitzar la fotosíntesi per produir matèria orgànica:
algues, plantes i bacteris.
Els organismes quimiosintètics, en
canvi, obtenen l’energia química de l’entorn i la utilitzen per produir matèria
orgànica. Es coneixen pocs organismes quimiosintètics, i tots són bacteris.
4.1.2. Consumidors.
Són tots
aquells organismes que han d’alimentar-se de la matèria orgànica sintetitzada
per altres organismes. Són els organismes heteròtrofs: bacteris, fongs,
protozous i animals. Segons el tipus d’alimentació els podem agrupar en:
 |
| Cargol |
Consumidors primaris.
És el segon nivell tròfic i està format pels organismes que
obtenen la matèria i l’energia alimentant-se dels productors. Els animals herbívors són consumidors
primaris.
Consumidors secundaris.
El tercer nivell tròfic és el
dels consumidors secundaris i està format pels organismes que obtenen
la matèria i l’energia alimentant-se dels animals herbívors. Els carnívors de primer ordre són
consumidors secundaris.
Consumidors terciaris o superdepredadors
Aquest nivell està format pels
organismes que obtenen la matèria i l’energia alimentant-se d’altres
consumidors, tant herbívors com carnívors. Els carnívors de segon ordre són consumidors
terciaris.
Un organisme pot ocupar diferents
nivells tròfics, com és el cas dels omnívors, que pot assignar-se al segon i tercer nivell.
4.1.3. Descomponedors.
El nivell tròfic dels descomponedors està format pels organismes que obtenen la matèria i l’energia alimentant-se de restes d’éssers vius, com fulles i branques caigudes, excrements o cadàvers. D’aquesta manera transformen la matèria orgànica en matèria inorgànica aprofitant l’energia que encara contenen aquests nutrients.
 |
| Fongs |
Els
bacteris, els fongs i alguns cucs són organismes descomponedors.
Transformen els compostos
inorgànics anteriors en substàncies aprofitables pels productors. Formen
aquests nivells alguns tipus de bacteris com els nitrificants. La funció
d’aquests organismes és la de transformar matèria inorgànica que es troba en un
estat que no pot ser absorbida pels organismes fotosintètics en d’altres formes
de matèria inorgànica que si pot ser-ho. És el cas dels bacteris del
gènere Rhizobium.
Aquests bacteris viuen en les arrels d’algunes plantes i transformen el
nitrogen atmosfèric, que no pot ser utilitzats pels vegetals, en altres
substàncies nitrogenades que si que poden utilitzar.
 |
| Nòduls del bacteri Rhizobium a la favera |
En aquest document trobaràs desenvolupats àmpliament aquests conceptes i podràs fer un seguit d’activitats que t’ajudaran a comprendre’ls millor.
4.2. Cadenes i xarxes tròfiques.
Tots els éssers vius necessiten
matèria i energia per fer les seves funcions vitals.
Els ecosistemes funcionen gràcies al fet que la matèria i l’energia hi circulen
de manera constant; passen d’un nivell tròfic al següent i el cicle torna a
començar. Aquesta seqüència de transferència d’aliment en la qual cada
organisme s’alimenta d’un altre s’anomena cadena tròfica o alimentària.
Una cadena tròfica està
formada per un organisme productor, un consumidor primari i un o dos
consumidors secundaris. El fet que un individu serveix d’aliment a un altre
s’indica mitjançant una fletxa, que sempre assenyala cap a on va a parar la
matèria, com a l’exemple següent:
Difícilment, però, una cadena
tròfica ens pot donar una idea de la complexitat dels ecosistemes ja que
un mateix individu sol alimentar-se de diferents preses, és a dir forma part de
més d’una cadena tròfica. A més els organismes omnívors poden situar-se en
diferents nivells tròfics. És com
si les diferents cadenes tròfiques s’encreuessin entre si. És per això que
utilitzem les xarxes tròfiques que
ens donen una idea més acurada de les relacions alimentàries que
es donen en els ecosistemes.
 |
| Xarxa tròfica terrestre |
 |
| Cadena tròfica marina |
Per practicar: Comencem,
També podem fer la miniunitat didàctica: Bon profit! Cadenes i xarxes tròfiques. Has d’entrar en les tres lliçons: Productors i consumidors, Nivells tròfics i cadenes alimentàries i Cadenes i xarxes alimentàries. A l’acabar no t’oblidis de fer els apartats practica i avaluació.
Continuem amb aquests apunts i exercicis sobre les relacions tròfiques.
4.3. El cicle de la matèria.
4.4. Flux d’energia.
Per poder realitzar les funcions
vitals (nutrició, relació i reproducció) els éssers vius necessiten energia. Però què és
l’energia? És la capacitat d’un cos
per produir canvis sobre ell mateix o sobre un altre cos.
La font d’energia que utilitzen
gairebé tots els ecosistemes és el Sol.
Si la Terra és un planeta viu és gràcies a l’energia inesgotable que
proporciona el Sol.
L’energia lluminosa del Sol és captada per
les plantes que
la utilitzen per fer la fotosíntesi. En aquest procés, les plantes fabriquen
glucosa, un compost orgànic, a partir de substàncies inorgàniques, l’aigua i el
diòxid de carboni, que no tenen energia.
Durant aquesta reacció, l’energia
lluminosa es transforma en energia
química, ja que la glucosa és una molècula que emmagatzema
energia en els enllaços que uneixen els seus àtoms.
Els
organismes autòtrofs són, per tant, la porta d’entrada de tota l’energia que fa
funcionar els ecosistemes. Tot això els situa en la base de l’alimentació de la
resta d’éssers vius.
Els organismes heteròtrofs obtenen
mitjançant l’aliment l’energia que acumulen les plantes i les algues. Això ho
fan mitjançant un procés anomenat respiració. La
respiració és el procés contrari de la fotosíntesi. En aquest cas els
organismes “cremen” la matèria orgànica per obtenir l’energia química que
conté.
Aquesta
energia química, és gastada tant en els animals com en les plantes, per
fabricar parts del cos, relacionar-se amb l’entorn, mantenir-se viu, mantenir
la temperatura, reproduir-se, etc.
Una part d’aquesta energia química
que és gastada es transforma en calor i escapa del cos. Aquesta calor també és
una forma d’energia, l’energia
calorífica. Aquesta energia calorífica no pot tornar a ser
aprofitada per cap organisme viu.
En
una cadena tròfica o alimentària hi ha pèrdues d’energia (en forma de
calor) cada vegada que hi ha una transferència d’energia d’un nivell a un
altre, per la qual cosa, al final de la cadena, s’ha dissipat gairebé tota
l’energia que havien captat els fotosintetitzadors inicialment. De fet es
calcula que només entre un 10% i un 20%, o fins i tot menys, de l’energia d’un
determinat nivell tròfic passa al nivell tròfic superior.
Per això es diu que l’energia
circula en forma de flux obert, seguint un camí
lineal: arriba als ecosistemes a través de l’energia lluminosa que es
transforma en química i després va passant d’uns animals a uns altres per mitjà
de l’alimentació. Finalment es perd en forma de calor.
Per això el manteniment dels
ecosistemes, i de la vida en general, requereix una aportació contínua
d’energia. Així doncs, l’energia flueix unidireccionalment a
través del sistema, el qual es pot considerar con un sistema
obert que necessita l’aportació constant d’energia per al seu
funcionament.
Tot això
fa que la quantitat total de matèria i energia que hi ha en un determinat
nivell tròfic sigui molt menor que la que s’acumula en el nivell tròfic
següent. En cada baula o nivell tròfic d’una cadena alimentària, s’origina una
pèrdua de matèria (en residus) i energia (per produir calor i treball),
les quals, per tant, van disminuint al llarg d’aquesta cadena.
Com a conseqüència d’aquesta pèrdua progressiva sobretot d’energia, les cadenes alimentàries poden representar-se gràficament com una piràmide formada per diversos estrats en la qual els superiors (més petits) es nodreixen dels inferiors (més grans).
 |
| Piràmide tròfica |
5. Els biomes.
La biosfera terrestre es divideix
en biomes: són les regions naturals que es
caracteritzen pel clima i per la fauna i flora que hi viu adaptada a aquestes
condicions ambientals. Dins de cada bioma hi
ha diferents ecosistemes. Els biomes terrestres es diferencien entre si pels
factors climàtics, com són temperatures i pluviositat.
Els principals biomes terrestres són:
Tundra; Taigà; Bosc caducifoli; Bosc mediterrani; Praderia; Desert i Selva.
Si vols aprofundir en el
coneixement de la vegetació del bosc mediterrani connecta’t a aquesta web, o bé a aquesta
altra, on trobaràs una àmplia galeria d’imatges i fitxes descriptives
de les plantes de la conca mediterrània.
Importància dels ecosistemes aquàtics.
Explicació de la importància del medi aquàtic, les adaptacions dels
organismes que hi viuen i de les causes de la seva degradació.
Importància dels ecosistemes terrestres. Explicació de la importància dels
biomes, les adaptacions de les espècies que hi viuen i de les causes de la seva
degradació.
- Dins de la unitat didàctica “Ecosistemas terrestres“, una
lliçó interactiva en castellà per repassar tot el que s’ha explicat.
- “Exercicis amb resposta“.
T’ajudarà a aclarir conceptes.
- Moltíssimes activitats sobre
els ecosistemes dins del Proyecto Biosfera, que t’ajudaran a estudiar.
6. Impacte sobre la biosfera.
S’entén
per impacte ambiental la “modificació de l’ambient ocasionada per l’acció de
l’home o de la naturalesa”.
L’ambient és
el conjunt d’elements naturals i artificials o induïts per l’home que fan
possible l’existència i desenvolupament dels éssers humans i altres organismes
vius que interactuen en un espai i temps determinats.
Des de sempre l’espècie humana ha
fet ús intensiu dels recursos naturals i no sempre pensant en el futur.
L’augment de població, especialment aquest darrer segle, així com l’impacte de les activitats antròpiques sobre
la biosfera ha estat notable.
Però, val
dir-ho, no tots els pobles de la Terra han actuat igual, i és que la forma
d’actuar té molt a veure amb el tipus de civilització que ha desenvolupat cada
cultura. La cultura occidental, en la qual estem immersos nosaltres, és
l’exemple vivent de societat que ha actuat de forma depredadora i poc conscient
amb l’entorn natural.
Durant
molts milers d’anys l’espècie humana va créixer sense que la seva influència
sobre la resta dels éssers vius fos decisiva per a la seva existència però en
els dos últims milenis el seu creixement ha estat exponencial, ha ocupat tots
els ecosistemes de la Terra i la seva pressió sobre les altres espècies és
imparable.
El resultat d’aquest impacte és
una pèrdua de
biodiversitat. Els humans estan a punt de provocar una
crisi biològica sense precedents.
Els canvis introduïts són massa ràpids i els ecosistemes tendeixen a simplificar-se, és a dir, passen a ser cada vegada més vulnerables. Els productes humans de desfetes s’han trobat en els racons més recòndits del planeta i els seus efectes negatius sobre els éssers vius es fan cada vegada més palpables.
No sabem
quantes espècies i varietats genètiques desapareixen cada any com a
conseqüència de les activitats humanes, senzillament per què ni tan sols
tenim un inventari aproximat de les espècies existents.
Causes de la pèrdua de biodiversitat.
a) Desforestació.
Els boscos tropicals són els
principals afectats per la cobdícia fustera, que arrassa cada any amb hectàrees
de selva, destruint l’habitat de
moltíssimes espècies, alhora que posa en perill l’ecosistema tropical.
Pocs dels
nutrients que utilitzen les plantes provenen del sòl. La majoria els
subministra la vegetació morta i en descomposició que hi ha sobre el sòl del
bosc. Aquest material format per plantes mortes aviat es converteixen en
aliments dels fongs i els bacteris. Les condicions de calor i humitat del bosc
tropical acceleren la descomposició.
Però al tallar els arbres, l’ home destrueix aquest
medi de fràgil equilibri. La principal font de nutrients desapareix. Només
queda un sòl molt estret i tan pobre que en ell no es poden desenvolupar les
plantes. Sense plantes que el cobreixin, el vent i l’ aigua l’erosionen
fàcilment.
En aquestes condicions, després
d’uns quants anys, i gràcies a la desforestació, el
que era un bosc tropical es transforma en un desert; s’ ha produït el fenomen
de la desertificació.
b) Agricultura i ramaderia intensiva i
agressiva.
c) L’explotació directa d’espècies:
El comerç d’animals, vegetals i productes salvatges és un gran negoci. Part del comerç és legal, però hem de tenir en compte també el tràfic il·legal d’espècies, que contribueix enormement en la desaparició de la biodiversitat.
El comerç d’animals, vegetals i productes salvatges és un gran negoci. Part del comerç és legal, però hem de tenir en compte també el tràfic il·legal d’espècies, que contribueix enormement en la desaparició de la biodiversitat.
El comerç d’espècies és una de les principals amenaces que pateixen les espècies salvatges, sovint en perill d’extinció.
La Organització de les Nacions Unides per a l’ Agricultura i l’alimentació afirmà recentment que, de les 280 zones pesqueres que controla, només 25 podien considerar-se subexplotades o moderadament explotades. Les úniques regions pesqueres subexplotades es troben en el Hemisferi Sud.
d) La contaminació.
Afecta la hidrosfera, l’atmosfera i la geosfera deguda a l’acció de l’home. Incloem aquí els efectes del canvi climàtic, la pluja àcida, dels desastres ecològics com l’abocament de productes tòxics, de petroli al mar… |
| Contaminació de l' aigua |
e) La introducció d’espècies no autòctones.
Potser és un dels majors perills actuals per a la biodiversitat. L’activitat humana ha facilitat la dispersió d’espècies fora dels seus hàbitats, les quals entren en competència amb les espècies autòctones, o bé s’alimenten d’elles, actuen com a paràsits, contagien malalties, etc. Com a conseqüència, les poblacions autòctones poden entrar en declini i, fins i tot, extingir-se, el que condueix a modificacions profundes dels ecosistemes.
 |
| Cranc de riu americà Procambarus clarkii |
Les causes d’aquesta introducció són variades: introducció d’espècies vegetals i animals en l’agricultura i ramaderia, introducció d’espècies depredadores en la lluita biològica contra les plagues, introducció d’espècies com a mascota o bé, accidentalment, com a conseqüència del comerç i transport mundial.
En aquest
vídeo es veu un cas d’introducció d’espècie invasora: el musclo zebrat i les
seves conseqüències:
f) Entreteniments, esports
i aficions de l’espècie humana poc respectuoses amb el medi
com la cacera esportiva, els camps de golf en llocs on la
climatologia no ho permet per manca de precipitacions, l’afició a col·leccionar
mascotes exòtiques, l’exhibició d’animals en circs…
I en aquest altre vídeo observa el cicle biològic del morrut de les palmeres. Aquest coleòpter originari, en principi, de les regions tropicals del Sud-est Asiàtic i Polinèsia, s’ha estès posteriorment a un gran nombre de zones subtropicals, és acualment un dels insectes més nocius per a les palmeres al món:
La petjada
ecològica permet calcular quina superfície ecològicament productiva
necessitaríem per produir tots els recursos que consumim i assimilar tots els
residus que generem. En el cas del planeta, necessitaríem dues vegades i mitja
la superfície de la Terra per satisfer les nostres necessitats. Però,
òbviament, hi ha moltes diferències entre països.
En aquest
reportatge s’analitza la petjada ecològica a Catalunya:
Calcula
la teva petjada ecològica i
descobreix totes les coses que pots fer per aconseguir un món més sostenible.
Nosaltres podem millorar aquesta
situació i canviant els nostres hàbits i practicant una sèrie d’accions.
ACTIVITATS PER APROFUNDIR EN ALGUNS ASPECTES DEL TEMA
“Planeta blau” és una sèrie documental dedicada als misteris de les profunditats marines i de la fauna que les habita. Suposa una visió sense precedents de les zones més profundes de la mar i inclou imatges inèdites de la fauna abissal, de la vida a la superfície i d’enclavaments paradisíacs. Des del més comú fins el desconegut, es recullen els aspectes més atraients i més terrorífics de la mar i dels seus pobladors. Produïda per la Unitat d’Història Natural de la BBC, representa una fita en el seu gènere, ja que mai s’havia invertit tant temps (més de cinc anys d’enregistraments en 200 països) i tants recursos en cap altre documental de natura. Després de veure el primer capítol respon al següent qüestionari:
Comentaris
Publica un comentari a l'entrada