Funcionamiento de los sistemas naturales: ecología y relaciones biológicas

BIOLOGIA

EL SOL, MOTOR DE LA VIDA

UNITAT 3: FUNCIONAMENT DELS SISTEMES NATURALS ECOLOGIA 1r de BATXILLERAT

LA VIDA depèn ENERGIA DEL SOL que és captada PIGMENTS que hi ha als tilacoides de les cellules vegetals mitjançant la FOTOSINTESI. que la converteix ENERGIA QUÍMICA

l'energia solar captada es pot mesurar

Epidermis del revers Feixos conductors Estomes Vacúol Nucli Cloroplast Gota lipídica Lamel-les o tilacoides Estroma Grana

AMBIENT TERRESTRE

Índex foliar: Es el nombre de vegades que la llum ha de travessar una capa de fulles abans d'arribar a terra. Es mesura col·locant totes les fulles que hi ha en 1 m2 una al costat de l'altra i mirem l'extensió que cobriria.

AMBIENT AQUATIC

Disc de Secchi: És un cercle blanc de 30 cm de diàmetre lligat a una corda. 1-0 15 NON-MET Les aigües amb més nutrients (més rics en fitoplancton) el disc aviat es deixa de veure.

ESCOLA PIA DE CALDES Escola Pia Caldes de Montbui BatxilleratEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

VEGETALS: PRODUCCIÓ PRIMARIA

ESCOLA PIA DE CALDES

ENERGIA DEL SOL pot esdevenir ENERGIA ENDOSOMÀTICA ENERGIA EXOSOMÀTICA

Energia emmagatzemada en els organismes.

Energia no emmagatzemada en els organismes, però que no es perd ja que genera (corrents oceanics i atmosfèrics, núvols, pluges ... )

pot invertir-se en

• Reduir compostos de Ni S.
• Retenir en compostos de P.
• Reduir el C del CO2 atmosfèric i incorporant-lo a matèria orgànica anomenada PRODUCCIÓ PRIMARIA

que és de mitjana

Sistemes terrestres Oceans

300 gC/m2 700 g matèria seca/m2 100 gC/m2 250 g matèria seca/m2Escola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

BIOMASSA, PRODUCCIÓ I PRODUCTIVITAT

ESCOLA PIA DE CALDES

BIOMASSA

• És la quantitat total de matèria viva que hi ha en una comunitat, un ecosistema, una població ...
• S'expressa en pes sec o un massa de carboni per area o volum (g.m-2 , g-1-1, Kg.m-3 , t.ha-1 , gC.m-2 ... )

PRODUCCIÓ PRIMARIA

• És la sintesi de nova materia orgânica en un interval de temps determinat.
• S'expressa en g.cm-2· dia-1 ...

P = Biomassa2 - Biomassa1

• Pot ser: . Producció primaria bruta (PPB): Es considera tot el que s'ha produït de nou. . Producció primaria neta (PPN): Es descompta la fracció invertida en la respiració.

PPN = PPB - Respiració

PRODUCTIVITAT

• Mesura la velocitat amb què la biomassa creix i es renova.

Productivitat = Producció Biomassa

TEMPS DE RENOVACIÓ

• Mesura el temps que, amb aquest ritme de producció, es trigarà a renovar tota la biomassa d'aquest nivell.

Temps de renovació = Biomassa ProduccióEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

ELS HETEROTROFS, CONSUMEIXEN ALLÒ QUE "SOBRA" ALS VEGETALS

ESCOLA PIA DE CALDES

PRODUCTORS PRIMARIS (AUTÒTROFS) Materia orgânica + E. lumínica Materia organica formant permet l'existència ORGANISMES CONSUMIDORS (HETEROTROFS) Matèria orgànica Matèria organica Matèria inorganica CO2

podem distingir

1. Osmòtrofs (lisotrofs) Fan la digestió externa i absorbeixen, dissolts en aigua, la matèria orgànica (fongs i bacteris).
2. Fagòtrofs Fan la digestió externa, assimilant la orgànica (animals).

matèria

1. CONSUMIDORS PRIMÀRIS (HERBÍVORS) Mengen plantes.
2. CONSUMIDORS SECUNDARIS (CARNÍVORS) Mengen altres animals.

CADENES ALIMENTARIES o CADENES TRÒFIQUES

• La materia i energia dels vegetals es van transferint d'un organisme a un altre.
• Podem a tenir fins a cinc nivells tròfics, ja que hi ha pèrdues (només el 10% de l'energia es transfereix al nivell tròfic superior)

Interconnectades XARXES TRÒFIQUESEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

ESCOLA PIA DE CALDES

Peixos Superparàsit 1 g Plancton carnívor Peix A Ericó Musaranya Granota 1 mg Crustaci Eruga A Plancton fitòfag Aranya Escarabat Caràbid 1pg Copèpode A Ing Diatomea Planta Plancton vegetal Escorça Fulles Cadaver

Sistema terrestre Sistema marí

HERBÍVORS: SEGON NIVELL ALIMENTARI

Els VEGETALS han evolucionat per evitar ser consumits amb diferents estrategies:

• Aparició de molécules força estables de difícil digestió (cel·lulosa i lignina).
• Aparició de molécules toxiques (tanins, terpens o alcaloides).
• Exhalen olors que maregen.
• Aparició d'espines.
• Aparició de pèls urticants.

ha fet poden superar-ho

Diversificar els HERBÍVORS

• Fent simbiosi amb fongs i bacteris (vaques).

tot i que

• Fer creixer fongs que digereixen la cellulosa i poder-la assimilar (formigues).

La dieta és rica en sucres però pobre en aminoacids

Panerola Eruga roure Viró Cadena alimentària normal Colobra IcneumònidEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

CARNÍVORS: MENJADORS D'HERBÍVORS ... O ALTRES CARNÍVORS

CARNÍVORS o CONSUMIDORS SECUNDARIS Hi ha un nombre (biomassa) inferior que d'herbívors

hi ha diversitat segons la forma d'obtenir la

CARNÍVORS QUE CACEN A L'AGUAIT

• Amagats o camuflats
• Filen teranyines.
• Fixes en roques amb tentacles (pòlips).
• Atraure els mascles d'altres espècies.

CARNÍVORS QUE CACEN ACTIVAMENT

• Esmercen molta energia en la captura.
• Son rapids, forts i voraços.

Un depredador depen de la presa i dóna FLUCTUACIONS CÍCLIQUES.

Nombre individus Conills/presa Guineus/depredador Temps

ESCOLA PIA DE CALDESEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

OMNÍVORS, CONSUMIR A DIFERENTS NIVELLS

ESCOLA PIA DE CALDES

OMNÍVORS Són animals que mengen material vegetal i animal

poden ser

Filtradors

astumatura com balans o glans de mar musclos sardina seitó

Canvien de dieta segons l'aliment que disposen

Sombau toixó ós bru porc senglar humansEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

EL DELME DE LA PRODUCCIÓ NETA

El concepte de DELME s'atribueix a la fracció de collita que els pagesos havien de pagar al seu senyor molts segles enrera. Aquesta solia ser una desena part.

La producció neta (descomptada la respiració) que un nivell tròfic traspassa efectivament al nivell tròfic superior mai no supera el 10%

Ingenit Assimilat #10%

PIRAMIDES ECOLOGIQUES

Són representacions gràfiques de l'estructura tròfica dels ecosistemes: diversos rectangles superposats la llargada dels quals és proporcional al parametre representat.

Es distribueix:

C. TERCIARIS C. SECUNDÀRIS C. PRIMARIS PRODUCTORS

PIRAMIDE DE NOMBRES

Representa la quantitat d'individus que hi ha en una zona en un moment determinat.

oceà bosc temperat

PIRAMIDE DE BIOMASSA

Representa la distribució de la biomassa en els diferents nivells tròfics.

poden ser

bosc temperat oceà

PIRAMIDE DE PRODUCCIÓ

Representa la producció neta de cada nivell tròfic

bosc temperat oceà

ESCOLA PIA DE CALDESEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

ANIMALS DE CULLERA I ANIMALS DE FORQUILLA

Segons com obtenen l'aliment, els animals es poden classificar ...

ESCOLA PIA DE CALDES

MICROFAGS

Són animals que mengen a l'engros, sense triar. Mengen d'una manera maquinal i continuada.

balena cucs musclos

MACROFAGS

Mengen a la menuda. Detecten l'aliment i el prenen d'una manera activa.

rèptils amfibis ciliat del plancton que engoleix un altre ciliat

DESCOMPONEDORS, TANCAR EL CICLE DE LA MATERIA

són

Organismes que esmicolen i transformen les restes de materials que no són consumits pel nivell tròfic superior.

DESCOMPONEDORS

PRIMERA DESCOMPOSICIÓ

tcames, mosques, àcars, ...

SEGONA DESCOMPOSICIÓ

poden (Descomposen amb l'ajut d'enzims i n'absorbeixen les molécules que en resulten) ser

MATÈRIA ORGANICA MATÈRIA INORGANICA fosfats, nitrats, (sulfats, CO2

es caracteritzen

• Tenen un potencial de creixement i de transformació molt gran.
• La biomassa és molt important (sobretot els bacteris)Escola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

MENJAR SENSE MATAR

COMPETÊNCIA

Es dóna entre individus que viuen en una mateixa area i tenen necessitats vitals semblants.

INTRAESPECÍFIQUES

Relacions entre individus d'una mateixa espècie. Competeixen per: . un recurs (la llum, aigua o aliment) . un territori . la parella

INTERESPECÍFIQUES

Relacions entre individus d'espèces diferents.

MUTUALISME

beneficiat beneficiat

La relació no és imprescindible Per exemple: . Insectes (pol·linitzen) - plantes (nectar) . Ocells desparasiten alguns mamifers.

SIMBIOSI

beneficiat beneficiat

La relació és imprescindible Per exemple: . Líquens (alga - fong) . Zooxantel·les (alga - animal) dels esculls

PARASITISME

beneficiat perjudicat

Poden ser: . Externs: polls, puces i mosquits Interns: tenia

COMENSALISME

beneficiat Indiferent

Per exemple: . Animals filtradors (esponges) tenen crustacis, mol lusc o peixets que es nodreixen de part de l'aliment que concentren.

DEPREDACIÓ

beneficiat perjudicat

INQUILISME

beneficiat Indiferent

L'organisme que en treu profit busca recer o protecció Per exemple: . Peixos que viuen als tentacles dels pòlips

ESCOLA PIA DE CALDES

RELACIONS ENTRE INDIVIDUSEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

BIOSFERA MOU LA NECROSFERA

ESCOLA PIA DE CALDES

MATÈRIA pot ser

INORGANICA ORGÀNICA

podem distingir

Matèria organica viva (BIOMASSA)

Matèria organica morta (NECROMASSA) . El ritme de descomposiciónèn de: 1. Estructura (cellulosa, lignina, queratina o greixos animals són força resistens). 2. Condicions de l'ambient.

Biostera (m.o.) Necrostera (m.o.) Reserva inert (m.).) Volum necromassa > Volum biomassaEscola Pia Caldes de Montbui Batxillerat

RECICLATGE DE BIOELEMENTS A LA NATURA

ESCOLA PIA DE CALDES

La FOTOSÍNTESIS té una eficacia baixa per tant

Hi ha LIMITACIÓ DE LA PRODUCCIÓ degut

DISPONIBILITAT DE NUTRIENTS (Bioelements)

els més abundants en els éssers vius són

Hidrogen Oxigen Sofre Carboni Fòsfor Nitrogen

És abundant a l'atmosfera (CO2)

No fa intercanvi amb l'atmosfera, circula en els organismes, l'aigua i els sediments.

són abundants a l'entorn Cal que hi hagi aportació regular de les roques a l'aigua ja que part precipita de forma irreversible.

Tot i ser abundant a l'atmosfera, només el pot fixar bacteris i cianobacteris que el transformen en formes útils de nitrogen (NH4+, NO2, NO3 ... )

Són més concentrats en els organismes

C- Fixació Respiració CK Respiració C N Precipitació C

Carboni Nitrogen Fosfor

Cicle del carboni ·N P Cicle del nitrogen Cicle del fosfor