Ecología para niños
La ecología es una parte de la biología que estudia cómo se relacionan los seres vivos entre sí y con el lugar donde viven. Se puede decir que es "la biología de los ecosistemas". Los ecólogos investigan cómo estas relaciones afectan dónde viven los organismos y cuántos hay. El ambiente incluye cosas no vivas como el clima y la geología, y también otros seres vivos que comparten el mismo lugar.
Los ecosistemas tienen partes que interactúan, como los organismos, las comunidades que forman y los elementos no vivos de su entorno. Procesos como la producción de alimento, la formación del suelo y el ciclo de nutrientes controlan cómo la energía y la materia se mueven en un ambiente. Estos procesos dependen de los organismos y de la gran variedad de vida, llamada biodiversidad. La ecología es un campo que une la biología con las ciencias de la Tierra.
La ecología tiene sus raíces en los estudios de la naturaleza de antiguos pensadores griegos como Hipócrates y Aristóteles. Más tarde, científicos que estudiaban plantas y animales sentaron las bases de la ecología moderna. Ideas sobre la evolución y la selección natural se volvieron muy importantes en el siglo XIX, haciendo de la ecología una ciencia más precisa. Está muy conectada con la biología evolutiva, la genética y el estudio del comportamiento animal (llamado etología). Entender cómo la biodiversidad afecta el funcionamiento de la naturaleza es un área clave en la ecología.
Contenido
¿Qué es la Ecología?
La palabra ecología fue creada en 1869 por el científico alemán Ernst Haeckel. Viene de dos palabras griegas: oikos, que significa "casa" o "hogar", y logos, que significa "estudio". Así que, ecología significa "el estudio del hogar".
Al principio, Haeckel definió la ecología como la ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos con su ambiente. Después, amplió esta definición para incluir también las características del ambiente, como el movimiento de la materia y la energía, y cómo las comunidades biológicas las transforman.
Orígenes de la Ecología
Los biólogos y geógrafos fueron muy importantes en los inicios de la ecología. Los antiguos griegos, como Aristóteles y su alumno Teofrasto, ya describían cómo los organismos se relacionaban con su entorno. Ideas como el equilibrio en la naturaleza se remontan a Heródoto, quien observó el mutualismo, una relación donde dos especies se benefician mutuamente.
En el siglo XVIII, la biología y la geografía empezaron a convertirse en ciencias modernas. Científicos como René Antoine Ferchault de Réaumur y Anton van Leeuwenhoek investigaron cómo las plantas y los animales se relacionaban con factores no vivos como la luz, el agua y el carbono. También hubo grandes viajes científicos, como los de Georges-Louis Leclerc de Buffon y Alexander von Humboldt, que ayudaron a entender mejor los paisajes de diferentes continentes.
Los primeros pensadores sobre la evolución también fueron clave. Ellos se dieron cuenta de que la gran variedad de especies vivas no estaba predeterminada, sino que era el resultado de adaptaciones al ambiente a lo largo del tiempo. Erasmus Darwin, abuelo de Charles Darwin, ya adelantó algunas de las ideas evolucionistas que su nieto desarrollaría más tarde.
En el siglo XIX, hubo un gran debate entre quienes creían en la fijeza de las especies y los "transformistas" o evolucionistas, como Jean-Baptiste Lamarck y Charles Darwin. Este debate impulsó a los evolucionistas a hacer más observaciones para probar sus nuevas teorías.
¿Qué Estudia la Ecología?
La ecología es la rama de la biología que estudia las interacciones de los seres vivos con su hábitat. Esto incluye:
- Factores no vivos (abióticos): como el clima o el tipo de suelo.
- Factores vivos (bióticos): como las relaciones con otros seres vivos.
Mientras que otras ramas de la biología estudian cosas más pequeñas (como las células o los tejidos), la ecología se enfoca en niveles más grandes:
- Las poblaciones (grupos de la misma especie).
- Las comunidades (diferentes poblaciones que viven juntas).
- Los ecosistemas (comunidades y su ambiente no vivo).
- La biosfera (todos los seres vivos del planeta).
Por eso, la ecología es una ciencia que usa herramientas de muchas otras áreas, como la geología, la meteorología, la física, la química y las matemáticas.
Los ecólogos buscan explicar:
- Cómo funcionan los procesos de la vida, las interacciones y las adaptaciones.
- Cómo se mueven los materiales y la energía en las comunidades vivas.
- Cómo cambian los ecosistemas con el tiempo (sucesión ecológica).
- Dónde viven los organismos y cuántos hay, y la variedad de vida en el ambiente.
La ecología tiene muchas aplicaciones prácticas. Ayuda en la conservación de la naturaleza, el manejo de humedales, la agricultura, la silvicultura, la pesca y la planificación de ciudades. Los organismos y los recursos forman los ecosistemas, que a su vez mantienen el planeta. Los ecosistemas nos dan cosas vitales como alimentos, agua limpia, suelos fértiles y protección contra inundaciones.
Los estudios en ecología a menudo usan muchas herramientas matemáticas, como la estadística y los modelos matemáticos. Además, entender los procesos ecológicos se basa mucho en las ideas de la evolución.
Conceptos Clave en Ecología
Teoría de Sistemas
La teoría de sistemas o teoría general de sistemas (TGS) es el estudio interdisciplinario de los sistemas en general. Su propósito es estudiar los principios aplicables a los sistemas en cualquier nivel en todos los campos de la investigación. Un sistema se define como una entidad con límites y con partes interrelacionadas e interdependientes cuya suma es mayor a la suma de sus partes. El cambio de una parte del sistema afecta a las demás y, con esto, al sistema completo, generando patrones predecibles de comportamiento. El crecimiento positivo y la adaptación de un sistema dependen de cómo se ajuste este a su entorno. Además, a menudo los sistemas existen para cumplir un propósito común (una función) que también contribuye al mantenimiento del sistema y a evitar sus fallos.
El objetivo de la teoría de sistemas es el descubrimiento sistemático de las dinámicas, restricciones y condiciones de un sistema, así como de principios (propósitos, medidas, métodos, herramientas, etc.) que puedan ser discernidos y aplicados a los sistemas en cualquier nivel de anidación y en cualquier campo, con el objetivo de lograr una equifinalidad optimizada.
La teoría general de sistemas trata sobre conceptos y principios de amplia aplicación, al contrario de aquellos que se aplican en un dominio particular del conocimiento. Distingue los sistemas dinámicos o activos de los estáticos o pasivos. Los primeros son estructuras o componentes de actividad que interactúan en comportamientos o procesos, mientras que los segundos son estructuras o componentes que están siendo procesados.
Ciclo Biogeoquímico
Un ciclo biogeoquímico es un proceso natural mediante los cuales elementos esenciales para la vida, como el carbono, nitrógeno, oxígeno y agua, se trasladan entre los diferentes componentes del planeta, incluyendo la atmósfera, los seres vivos, los océanos, los suelos y las rocas. Estos ciclos permiten que los nutrientes necesarios para los organismos estén disponibles de forma continua, contribuyendo al equilibrio y funcionamiento de los ecosistemas. Entre los principales ciclos se encuentran el del carbono, nitrógeno, agua y oxígeno, los cuales están estrechamente conectados. Las actividades humanas, como la deforestación y la quema de combustibles fósiles, pueden alterar estos ciclos, lo que tiene repercusiones graves para el medio ambiente y la vida en el planeta.
Niveles de Organización en Ecología
Los ecólogos estudian la vida en diferentes niveles:
- Organismo: Las relaciones de un ser vivo con su ambiente directo.
- Población: Las relaciones de un ser vivo con otros de su misma especie.
- Comunidad: Las relaciones entre diferentes poblaciones de especies que viven juntas.
- Ecosistema: Las interacciones de la comunidad más el movimiento de materia y energía en ella.
- Biosfera: El conjunto de todos los seres vivos conocidos en la Tierra.
Cadena Alimenticia (Cadena Trófica)
La cadena alimenticia, o cadena trófica, muestra quién se come a quién en un ecosistema. Es decir, cómo se pasan la energía y los materiales.
Hay dos tipos principales de cadenas:
- Cadena de pastoreo: Empieza con plantas, algas o plancton que hacen fotosíntesis. Los materiales pasan de las plantas a los animales que las comen (herbívoros), y de estos a los que comen carne (carnívoros).
- Cadena de detritos: Comienza con restos de plantas y animales. Estos son descompuestos por bacterias y hongos. Luego, los animales que comen detritos (detritívoros) se alimentan de ellos, y a su vez son comidos por otros animales.
Estas cadenas están muy conectadas. Por ejemplo, los hongos que descomponen materia pueden producir setas que son comidas por ardillas, que son parte de la cadena de pastoreo.
Producción y Productividad
En un ecosistema, las especies se conectan por su papel en la cadena alimenticia. Hay tres grupos principales de organismos:
- Productores (autótrofos): Son las plantas o cianobacterias que hacen fotosíntesis (crean su propio alimento usando la luz del sol).
- Consumidores (heterótrofos): Son los animales. Pueden ser:
* Primarios: Comen plantas (herbívoros). * Secundarios o terciarios: Comen otros animales (carnívoros) o plantas y animales (omnívoros).
- Descomponedores (detritívoros): Son bacterias, hongos e insectos que descomponen la materia orgánica. Así, devuelven los nutrientes al ambiente para que los productores los usen de nuevo.
Estas relaciones forman las cadenas alimentarias. En una red alimenticia, hay menos organismos en cada nivel a medida que subimos en la cadena, formando una especie de pirámide.
Estos conceptos nos llevan a la idea de biomasa (la cantidad total de materia viva en un ecosistema) y productividad (la cantidad de materia viva que se produce). La productividad nos ayuda a saber cuántos organismos puede mantener un ecosistema. La energía no se transfiere completamente de un nivel a otro en la cadena alimenticia; se pierde energía a medida que subimos. Por eso, desde el punto de vista de la energía, es más eficiente para los humanos comer plantas (consumidores primarios) que comer animales (consumidores secundarios o terciarios).
Los ecosistemas varían en su biomasa y productividad. Por ejemplo, un bosque puede tener mucha biomasa, pero crecer lentamente. Las acciones humanas, como la tala de árboles, han reducido los bosques y aumentado las áreas agrícolas. También ha habido un aumento de zonas con climas extremos, como los desiertos.
Tasa de Renovación
Es la relación entre la producción y la biomasa de un ecosistema. Nos dice qué tan rápido se renueva la materia viva en un lugar.
Biodiversidad
La biodiversidad o diversidad biológica es, según el Convenio Internacional sobre la Diversidad Biológica, el término por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra y lo que sucede con los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de años de evolución según procesos naturales y también de la influencia creciente de las actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de ecosistemas y las diferencias genéticas dentro de cada especie (diversidad genética) que permiten la combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones con el resto del entorno fundamentan el sustento de la vida sobre el mundo.
El término «biodiversidad» es un calco del inglés «biodiversity». Este término, a su vez, es la contracción de la expresión «biological diversity» que se utilizó por primera vez en octubre de 1986 como título de una conferencia sobre el tema, el National Forum on BioDiversity, convocada por Walter G. Rosen, a quien se le atribuye la idea de la palabra.
La Cumbre de la Tierra, celebrada por la Organización de las Naciones Unidas en Río de Janeiro en 1992, reconoció la necesidad mundial de conciliar la preservación futura de la biodiversidad con el progreso humano según criterios de sostenibilidad o sustentabilidad promulgados en el Convenio internacional sobre la Diversidad Biológica que fue aprobado en Nairobi el 22 de mayo de 1994, fecha posteriormente declarada por la Asamblea General de la ONU como Día Internacional de la Biodiversidad. Con esta misma intención, el año 2010 fue declarado Año Internacional de la Diversidad Biológica por la 61.ª sesión de la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2006, coincidiendo con la fecha del Objetivo Biodiversidad 2010.
En el año 2007,la Asamblea de la Organización de las Naciones Unidas declaró el 22 de mayo como Día Internacional de la Diversidad Biológica. En el año 2022, en COP15 de Montreal, al alrededor de 200 países adoptaron un acuerdo a proteger al menos 30% de las áreas terrestres y marítimas del mundo para 2030.
Biosfera
La Tierra tiene varias capas: la hidrosfera (agua), la litosfera (suelos y rocas) y la atmósfera (aire). La biosfera es la capa de vida del planeta. Se extiende desde 11,000 metros bajo el mar hasta 15,000 metros sobre él.
Se cree que la vida comenzó en el agua. Luego, los organismos multicelulares colonizaron el fondo del mar. Los organismos que hacen fotosíntesis liberaron gases, como el oxígeno, que formaron la atmósfera actual. La vida en la tierra se desarrolló más tarde, protegida de los rayos UV por la capa de ozono. La separación de los continentes pudo haber aumentado la variedad de especies terrestres.
La biosfera contiene muchos elementos esenciales para la vida, como carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Estos elementos se reciclan continuamente entre estados minerales y orgánicos.
La mayor parte de la energía de los ecosistemas viene del sol. Las plantas y microorganismos fotosintéticos convierten la luz en energía química. Esta energía impulsa el ecosistema. La respiración celular es el proceso por el cual los organismos usan esa energía.
El agua también se mueve en ciclos regulares entre la hidrosfera, litosfera, atmósfera y biosfera. Los océanos son grandes depósitos de agua que ayudan a mantener el clima estable.
Para entender mejor la biosfera, los científicos han creado modelos a pequeña escala, como el proyecto Biosfera 2.
Ecosistema
Un principio clave de la ecología es que cada ser vivo se relaciona con todo lo que lo rodea. La suma de los organismos vivos (la biocenosis) y su ambiente no vivo (biotopo) en un área se llama ecosistema. Los estudios de ecosistemas se centran en cómo la energía y la materia se mueven a través de ellos.
Casi todos los ecosistemas funcionan con la energía del sol, que es capturada por los productores primarios (como las plantas) a través de la fotosíntesis. Esta energía pasa por la cadena alimentaria a los consumidores. La energía se pierde cuando los organismos la usan o se libera como calor residual.
La materia es incorporada por los productores primarios. Las plantas fijan el carbono del dióxido de carbono y el nitrógeno del aire o del suelo para producir aminoácidos. Los nutrientes regresan a los ecosistemas a través de la descomposición. Todo este movimiento de sustancias químicas en un ecosistema se llama ciclo biogeoquímico, e incluye el ciclo del carbono y del nitrógeno.
Se pueden estudiar ecosistemas de cualquier tamaño. Una roca con plantas puede ser un ecosistema, o un gran bioma como la tundra. De hecho, toda la superficie de la Tierra, el aire y los seres vivos pueden verse como un solo gran ecosistema.
Los ecosistemas se dividen en:
- Terrestres: como ecosistemas de bosques, estepas o sabanas.
- De agua dulce: como lagos, estanques y ríos.
- Marinos: como los océanos.
Relaciones Espaciales y Divisiones de la Tierra
Los ecosistemas no están aislados, sino que se conectan. Por ejemplo, el agua puede moverse entre ellos a través de un río. Algunas especies, como el salmón, se mueven entre ecosistemas marinos y de agua dulce. Estas conexiones llevan a la idea de "bioma". Un bioma es una gran área con un tipo de vegetación y clima similar, como la tundra o las estepas. La biosfera incluye todos los biomas de la Tierra, desde las montañas más altas hasta las profundidades del océano.
Los biomas se distribuyen según la latitud, con diferencias por el ambiente físico (océanos, montañas) y el clima. La variedad de vida (biodiversidad) suele ser mayor cerca del ecuador y disminuye hacia los polos.
La biosfera también se divide en ecozonas, que son grandes regiones geográficas con especies similares. Estas zonas se dividen en ecorregiones, aunque sus límites a veces no están totalmente definidos.
Ramas de la Ecología
La ecología es una ciencia que no dice qué es "bueno" o "malo". Sin embargo, el objetivo de mantener la biodiversidad ha dado una base científica al movimiento ecologista y le ha proporcionado formas de describir los problemas ambientales.
La economía y la ecología comparten algunas ideas. Algunas herramientas usadas en ecología, como las tablas de vida, vienen de la economía. La disciplina que une ambas ciencias es la economía ecológica.
Algunas ramas de la ecología son:
- Aerobiología: Estudia las partículas biológicas que viajan por el aire.
- Ecología microbiana: Estudia los microorganismos en su ambiente natural, que son vitales para la vida en la Tierra.
- Biogeografía: Estudia cómo se distribuyen los seres vivos en la Tierra y los procesos que causan esa distribución.
- Ecología matemática: Usa las matemáticas para entender las relaciones de los seres vivos con su ambiente.
- Ecología urbana: Estudia las interacciones entre los habitantes de una ciudad y su ambiente.
- Ecología de la recreación: Estudia las relaciones ecológicas entre los humanos y la naturaleza en actividades recreativas.
- Ecología del paisaje: Estudia los paisajes naturales, incluyendo cómo los humanos los transforman.
- Limnología: Se enfoca en el estudio de los sistemas de agua dulce, como ríos y lagos.
- Dendroecología: Estudia la ecología de los árboles.
- Ecología regional: Estudia los procesos de los ecosistemas a gran escala, como el flujo de energía en una región.
- Agronomía y pesquería: Son ejemplos de ecología aplicada, que usan los conocimientos ecológicos para el manejo de recursos naturales.
Otras Áreas de Estudio
- Biología de la conservación
- Derecho ambiental
- Ecología de comunidades
- Ecología de poblaciones
- Ecología evolutiva
- Ecología del comportamiento
- Etoecología
- Ecología humana
- Ecología reproductiva
- Ecología social
- Ecología cultural
Ecólogos Famosos
- Ramón Margalef
- Fernando González Bernáldez
- Eugene P. Odum
- Miguel Ángel de Quevedo
- Ernst Haeckel
- Edward Osborne Wilson
Ver También
- Aerobiología
- Agroecología
- Agronomía
- Biogeografía
- Biología pesquera
- Biosfera
- Cambio climático
- Civilización ecológica
- Dinámica de sistemas
- Distribución de las especies
- Ecología política
- Ecología profunda
- Ecología urbana
- Economía ecológica
- Ecomuseo
- Ecosistema
- Ecosofía
- Ecoturismo
- Etología
- Evolución biológica
- Factores abióticos
- Factores bióticos
- Geobiología
- Mesología
- Hipótesis Gaia
- Huella ecológica
- Movimiento ecologista
- Anexo:Cronología de la ecología en México
- Anexo:Población animal mundial
Véase también
En inglés: Ecology Facts for Kids
