Sección 8. Ecología

AUTOEVALUACIÓN - Capítulo 55. La biosfera

Cuestionario:

1. Los bajos cenagosos son extremadamente ricos en vida animal; sin embargo, se encuentran en ellos pocas plantas. ¿Qué explicación razonable puede dar para la escasez de vida vegetal? ¿De qué manera estos ambientes pueden mantener una profusión de vida animal en ausencia de plantas?
2. ¿Cuáles son los ocho biomas principales? Describa las principales características abióticas de cada uno de ellos.
3. Nombre una planta y un animal asociados con cada uno de los ocho biomas principales y describa sus adaptaciones especiales.
4. Aunque cada uno de los biomas que hemos considerado es suficientemente distinto del resto como para garantizar su identificación como un bioma diferente, hay similitudes importantes entre algunos de ellos. Considere los siguientes grupos de biomas: selva lluviosa tropical/bosque monzónico; bosque monzónico/bosque templado de árboles caducifolios/taiga; sabana/praderas templadas/tundra. Describa las similitudes esenciales y las diferencias más significativas de los factores ambientales que afectan a los miembros de cada grupo. ¿De qué manera estos factores afectan a los tipos de plantas que caracterizan cada bioma?
5. La tasa de descomposición del mantillo vegetal, los desechos animales y las plantas y animales muertos varían de un bioma a otro. Describa las diferencias en las tasas de descomposición en los siguientes biomas: selva lluviosa tropical/bosque templado de árboles caducifolios/taiga. ¿Qué factores son importantes en cada bioma para generar estas diferencias? ¿Cuáles son las consecuencias de estas diferentes tasas de descomposición para el reciclamiento de nutrientes, la calidad del suelo y el tamaño y diversidad de las poblaciones detritívoras?
6. Un famoso ecólogo ha dicho: “El arado es el arma de extinción más mortífera que se haya ideado jamás; ni siquiera las armas termonucleares representan una amenaza tan grande a la belleza y diversidad de la vida sobre la Tierra”. Explíquelo.

Respuestas:

1.Los bajos cenagosos son extremadamente ricos en vida animal; sin embargo, se encuentran en ellos pocas plantas. ¿Qué explicación razonable puede dar para la escasez de vida vegetal? ¿De qué manera estos ambientes pueden mantener una profusión de vida animal en ausencia de plantas?

El terreno en los bajos cenagosos está tan húmedo que las plantas no obtienen un anclaje firme. La profusión de vida animal que se encuentra en estos ambientes está apoyada en los nutrientes (material vegetal y animal, materia muerta y en descomposición) constantemente fluyendo desde la tierra al plano barroso. A pesar de que hay relativamente pocos organismos fotosintéticos dentro o sobre el barro en sí mismo, los animales del terreno barroso utilizan los productos de las actividades de los organismos fotosintéticos en otros ambientes.

2.¿Cuáles son los ocho biomas principales? Describa las principales características abióticas de cada uno de ellos.

a. Bosque templado. Veranos suaves y templados con lluvias moderadas son seguidos por inviernos fríos con menos agua disponible.

b. Bosques de coníferas. Los veranos son calurosos y secos, y son seguidos por inviernos fríos con una cobertura constante de nieve.

c. Tundra. Una capa de permafrost es característica, y en invierno los vientos secos conllevan nevadas abrasivas. Es demasiado frío y seco para las coníferas.

d. Praderas y estepas templadas. Hay estaciones cálidas y frías, con sequías periódicas.

e. Praderas tropicales (sabanas). Las lluvias son estacionales, con períodos de sequía intermedios.

f. Matorral mediterráneo. Una estación fresca de lluvias es seguida por un largo y cálido verano.

g. Desierto. La lluvia es escasa (menos de 25 cm/año) y estacional. Las temperaturas varían considerablemente entre el día y la noche.

h. Selva tropical. Las temperaturas son suaves a lo largo del año, y la lluvia es estacional o abundante a lo largo del año.

3.Nombre una planta y un animal asociados con cada uno de los ocho biomas principales y describa sus adaptaciones especiales.

a. Bosque templado. El árbol de arce tiene largas hojas deciduas. Las ardillas, que pueden trepar a los árboles, almacenan comida para usarla en los meses de invierno.

b. Bosque de coníferas. El pino tiene hojas aciculares. La lechuza de nieve tiene plumaje albo que le provee excelente camuflaje contra el fondo de la nieve invernal.

c. Tundra. Los líquenes crecen cerca del suelo y requieren poca agua. El caribú migra cuando las fuentes de alimento cambian.

d. Pradera templada. Los pastos tienen densos sistemas radicales. El bisonte está adaptado a pastorear los pastos.

e. Pradera tropical (sabana). Los pastos tienen densos sistemas radicales. La jirafa tiene un cuello largo y patas largas.

f. Matorral mediterráneo. El roble chaparro tiene hojas gruesas y coriáceas. Los cacomiseles o gatos de cola anillada son pequeños y de colores pálidos, en concordancia con la vegetación.

g. Desierto. El cactus está adaptado a la escasez de agua. La liebre tiene orejas largas que le permiten disipar calor de su cuerpo.

h. Selva tropical. Los grandes árboles tienen grandes troncos que les dan anclaje en el suelo suave y húmedo. El periquito tiene un pico adaptado para comer frutos y semillas.

4.Aunque cada uno de los biomas que hemos considerado es suficientemente distinto del resto como para garantizar su identificación como un bioma diferente, hay similitudes importantes entre algunos de ellos. Considere los siguientes grupos de biomas: selva lluviosa tropical/bosque monzónico; bosque monzónico/bosque templado de árboles caducifolios/taiga; sabana/praderas templadas/tundra. Describa las similitudes esenciales y las diferencias más significativas de los factores ambientales que afectan a los miembros de cada grupo. ¿De qué manera estos factores afectan a los tipos de plantas que caracterizan cada bioma?

Las selvas tropicales y los bosques monzónicos tienen lugar en áreas en las cuales la temperatura media diaria es la misma durante el año, y la longitud de los días varía en menos de una hora. Tanto la temperatura como el número de horas de luz son óptimas para el crecimiento de las plantas. La lluvia es abundante a lo largo del año en las áreas en donde se encuentran las selvas tropicales, pero es estacional en donde hay bosques monzónicos. Los árboles en el bosque monzónico pierden sus hojas durante la estación seca, mientras que los árboles de la selva tropical son perennes.

Los bosques monzónicos, los bosques templados de árboles caducifolios y la taiga tienen lugar en áreas en las cuales la disponibilidad de agua es estacional. En los bosques monzónicos la única variable significativa es la precipitación y, dada la uniformidad de la temperatura y la longitud del día, los árboles pueden reanudar el crecimiento rápidamente cuando la estación seca termina. En los bosques templados de árboles caducifolios, la temperatura y la longitud del día (como también la cantidad de agua disponible) varían con la estacionalidad. Los tres factores afectan la longitud y la productividad de la estación de crecimiento. En general, la estación de crecimiento es cálida, con adecuada precipitación, y es lo suficientemente larga como para que los árboles reemplacen las hojas caídas en el otoño anterior y todavía tengan tiempo de crecer productivamente. En la taiga, las variaciones estacionales de la temperatura, la longitud del día y la humedad disponible son más extremas que en los bosques templados de árboles caducifolios. A causa de la severidad de los inviernos, a la corta estación de crecimiento (causada por la temperatura y la longitud del día), los árboles caducifolios no pueden crecer bien. Los árboles coníferos, sin embargo, están protegidos contra la pérdida de agua por medio de adaptaciones de sus hojas y, dado que no tienen que volver a producir nuevas hojas en cada primavera, son capaces de reanudar el crecimiento tan pronto como la temperatura, la cantidad de luz y la humedad disponible se tornen adecuadas. Toda la corta estación de crecimiento puede ser utilizada.

Las sabanas, los pastizales templados y la tundra son pastizales en los cuales la disponibilidad de agua es el único factor ambiental clave que afecta el crecimiento. En la sabana, como en los bosques monzónicos, la temperatura y la longitud del día son uniformes a lo largo del año y la precipitación es estacional. La cantidad total de lluvia, sin embargo, es significativamente menor que en las regiones ocupadas por bosques. Los pastos de las sabanas forman densos sistemas radicales que pueden sobrevivir largos períodos de sequía. Cuando la humedad del suelo se torna adecuada, se puede reanudar rápidamente el crecimiento en la parte aérea . En los pastizales templados, la temperatura, la longitud del día y el agua disponible son estacionales. El invierno es demasiado severo para el crecimiento de las plantas, pero no daña las raíces de los pastos, que desarrollan nuevos tallos cada primavera. La estación invernal también provee humedad significativa para reanudar el crecimiento cuando las otras condiciones son adecuadas. Los veranos, sin embargo, se caracterizan por sequías periódicas, lo que hace a este ambiente inadecuado para los árboles. En la tundra, las diferencias estacionales son aun mayores, y el congelamiento y el descongelamiento de la tierra de estación en estación daña las raíces de las plantas, de manera que éstas detienen su crecimiento. Cada primavera y verano surgen condiciones adecuadas para el crecimiento cuando se descongelan los primeros centímetros del suelo, pero la estación de crecimiento es tan corta que solamente las plantas perennes son capaces de sobrevivir y reproducirse.

5.La tasa de descomposición del mantillo vegetal, los desechos animales y las plantas y animales muertos varían de un bioma a otro. Describa las diferencias en las tasas de descomposición en los siguientes biomas: selva lluviosa tropical/bosque templado de árboles caducifolios/taiga. ¿Qué factores son importantes en cada bioma para generar estas diferencias? ¿Cuáles son las consecuencias de estas diferentes tasas de descomposición para el reciclamiento de nutrientes, la calidad del suelo y el tamaño y diversidad de las poblaciones detritívoras?

En la selva tropical, la descomposición es extremadamente rápida. Todo lo que llega a la superficie del suelo es casi inmediatamente consumido o descompuesto por los microorganismos. En el bosque templado de árboles caducifolios, la descomposición se produce a velocidades más lentas, lo que resulta en una producción estable de materia orgánica en el suelo. En la taiga, la velocidad de descomposición es aun menor, y hay un estrato grueso de agujas y ramitas muertas cubriendo el suelo.

La temperatura y la humedad disponibles son factores importantes dado que determinan diferentes tasas de descomposición. En las selvas tropicales, las altas temperaturas y la humedad abundante aceleran la ruptura de la materia orgánica y también proveen un ambiente favorable para los detritívoros invertebrados, y también para los hongos y las bacterias. Las condiciones en los bosques templados de árboles caducifolios también son favorables para la descomposición de la materia orgánica y para el crecimiento de las poblaciones de detritívoros a lo largo del año. Pero las condiciones son desfavorables durante el invierno, en que baja la velocidad de descomposición. Las bajas temperaturas durante la estación invernal en la taiga, acopladas con la baja disponibilidad de agua (que está congelada en el suelo), contribuyen significativamente a la disminución de la velocidad de descomposición. También hay muchos otros factores involucrados, que no son discutidos aquí.

Como resultado de estas diferentes tasas de descomposición, el reciclamiento de los nutrientes se produce a tasas también diferentes. Los ciclos más rápidos ocurren en las selvas tropicales, donde los nutrientes son rápidamente liberados por la acción de los descomponedores y casi inmediatamente absorbidos de nuevo por las plantas. En el otro extremo, el reciclamiento de los nutrientes es muy lento en la taiga, donde pueden permanecer atrapados por años en la materia orgánica del suelo del bosque. El reciclado ocurre a tasas intermedias en los bosques templados de árboles caducifolios. De estos tres biomas, el bosque templado de árboles caducifolios es el que tiene suelos de más calidad. Los nutrientes son continuamente liberados al suelo por los descomponedores, pero ellos también son mantenidos dentro del suelo por las ricas capas de materia orgánica. A pesar de que los nutrientes se liberan rápidamente al suelo en la selva tropical, son absorbidos por las plantas o lixiviados por la lluvia, dado que no hay un horizonte orgánico en el cual puedan quedar retenidos. Como resultado de esto, la calidad del suelo es bastante pobre. En la taiga, la descomposición es tan lenta que, a pesar de que hay un estrato grueso de material muerto, hay muy poca materia orgánica siendo sintetizada a partir de ese material semidescompuesto que hace al suelo del bosque templado de árboles caducifolios tan rico. El suelo de la taiga es, sin embargo, de una calidad significativamente más alta que el suelo de la selva tropical.

Uno podría esperar que el tamaño y la diversidad de las poblaciones de detritívoros sean más grandes en el bosque templado de árboles caducifolios, en donde hay una gran cantidad de material en descomposición en varios estados diferentes, lo cual provee abundantes recursos para muchos tipos diferentes de detritívoros. Se podría esperar que las poblaciones de detritívoros en la selva tropical sean cuantificables, pero quizás menos diversas. La competencia por los recursos disponibles parece ser intensa, a juzgar por el hecho de que todos los detritos desaparecen casi inmediatamente. Se esperaría que las poblaciones de detritívoros de la taiga sean más pequeñas y menos diversas que aquellas del bosque templado de árboles caducifolios o de la selva tropical. Los recursos disponibles son menos diversos, y las condiciones ambientales (los inviernos largos y fríos) pondrían en situación de considerable estrés a los animales detritívoros, y también a los procesos metabólicos de los hongos y bacterias.

6.Un famoso ecólogo ha dicho: “El arado es el arma de extinción más mortífera que se haya ideado jamás; ni siquiera las armas termonucleares representan una amenaza tan grande a la belleza y diversidad de la vida sobre la Tierra”. Explíquelo.

El ecólogo se refiere a la destrucción de los ecosistemas naturales que ha ocurrido como consecuencia de las actividades agrícolas del hombre. Grandes áreas de la biosfera han sido “reclamadas” para propósitos agrícolas, y sus ecosistemas (con una diversidad enorme de organismos) han sido reemplazados por ecosistemas artificiales que consisten en unas pocas especies.

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