5.11.2011

BIOLOGIA - Ecologia

Ecologia és l'estudi dels ecosistemes.
Un ecosistema és tota unitat constituïda per dos components, la Biocenosi i el Biòtop.
L'escosistema conegut més gran és la biosfera. La biosfera està composta per tota la hidrosfera, una petita part de la litosfera i fins a 7000 metres en la atmosfera.
El biòtop i la biocenosi interaccionen entre si per formar un sistema estable, en el qual es produeixi un flux circular de matèria i un flux unidireccional d'energia.

  • Flux cicrular de matèria: Cicle del Carboni, cicle del Nitrogen, cicle del Fòsfor, cicle del Sofre, cicle de l'aigua.
  • Flux unidireccional de l'energia: És ciclic, però una part de l'energia es perd en forma de calor alliberada del catabolisme. La font d'energia és la llum solar, i es transmet d'un ésser viu a un altre en forma d'energia química.
Biocenosi : Conjunt d'organismes d'un ecosistema. És la part biòtica (que té vida). Està formada pel conjunt de poblacions que viuen en un mateix lloc i en un mateix moment.Inclou el conjunt de factors ambientals biòtics. 
(relacions que s'estableixen entre els individus d'una mateixa població i de poblacions diferents).
Hi ha dos tipus de relacions biòtiques, les intraespecífiques, com la reproducció, i les relacions interespecífiques, com la simbiosi i altres.

Biòtop: És la part abiòtica de l'ecosistema. Està format pel medi, el substrat i els factors ambientals abiòtics.
  • Medi : Conjunt de substàncies que formen el fluid que envolta els éssers vius. Pot ser aèri o aquàtic.
  • Substrat: Conjunt de substàncies que formen la superfície on viuen els éssers vius, ja sigui de forma fixe o desplaçant-se. Està constituit fonemenatlment pel sòl. En alguns casis pot ser l'aigua (alguns insectes). Alguns organismes utilitzen la superfície d'altres éssers vius com a substrat.
El sòl es divideix en horitzons.
- Horitzó A (ric en humus) --> A(sub index 0) : matèria orgànica que encara no s'ha descompost.
                                         --> A (sub index 1) : matèria orgànica transformada en humus.
- Horitzó B: terra rica en sals procedents de l'horitzó A.
- Horitzó C (roca mare) --> C(sub index 1): roca mare més o menys disgregada.
                                     --> C (subindex 2): roca mare fresca.

  • Factors ambientals abiòtics : tenen una incidència molt gran en el desenvolumanet de vida en els ecosistemes. També són coneguts amb el nom de variables ambentals abiòtiques. N'hi ha molts, però només estudiarem els principals.
Els organismes poden tolerar fins a un màxim o un mínim aquests factors ambientals, d'aquests limits se'n diuen Límits de tolerància. La amplitud de tolerància és la diferencia entre el valor màxim i el valor mínim que pot tolerar un organisme d'un determinat factor.
El prefix ESTENO s'utilitza per denominar el marge de tolerància estret, i el prefix EURI s'utilitza per denominar el marge de tolerància ampli.
exemple : Un organisme estenoterm és aquell que no pot soportar canvis de temperatura molt exegerats, com serien els animals de sang freda. En canvi, un organisme euriterm és un organisme que resisteix un marge de tempèratura molt ampli, com serien els animals homeoterms o també anomenats de sang calenta.
Els valors d'aquests factors es classifiquen en tres:
  • Valors Eugenèsics : aquells valors que permeten l'activitat de l'organisme
  • Valors Disgenèsics: aquells valors que no permeten l'activitat de l'organisme però no en causen la mort.
  • Valors Letals: aquells valors que produeixen la mort de l'organisme.
    -Temperatura: és un factor abiòtic físic que té una incidència molt important en el desenvolupament de vida. 
A l'interior de les cèl·lules es poden suportar fins a 45 ºC, a partir d'aquesta temperatura les proteïnes es desnaturalitzen, i com a mínim a dintre les cèl·lules es pot tenir una temperatura de 0ºC, a partir d'aquesta temperatura l'aigua es congela.
A l'exterior de l'organisme es poden suportar temperatures més altes i més baixes, sempre que no afecti massa la temperatura del medi intern (animals homeoterms).
A mesura que augmenta la temperatura, es fa possible que es produeixi el metabolisme, ja que tebaixa l'estat activat dels enzims. Però, un augment de temperatura excessiu es perjudicial quan implica la desnaturalització protèica.
En general l'amplitud de tolerància tèrmica que suporten els organismes és més gran en el medi terrestre que en el medi aquàtic, ja que l'aigua és un excelent regulador tèrmic i els organismes no s'han hagut d'adaptar a temperatures extremes. 
Les plantes tenen una amplitud de tolerància tèrmica superior als animals perquè no presenten mobilitat i han hagut de desenvolupar capacitats per resistir temperatures extremes ja que no poden refugiar-se en ambients més temparats.
Hi ha dos tipus d'animals :
- Poiquiloterms o Peciloterms : són aquells que no tenen mecanismes d'autoregulació de la temperatura interna (tots els animals menys els mamífers i les aus).
- Homeoterms: són aquells que disposen de mecanismes d'autoregulació de la temperatura interna. Alguns d'aquests mecanismes són; la suor, la pell de gallina, la dilatació dels vasos sanguinis, etc.

Els éssers vius presenten diverses adaptacions que els permeten conservar la calor interna:
- capa de greix.
- cos corpulent : evta pèrdua de calor per convexió.
- color del cos (absorvir més o menys calor)
- cos recobert de pèl.
- etc...
Algunes adaptacions dels organismes q ue els permeten perdre calor interna :
- apèndix : orelles, cues i altres parts del cos molt llargues que provoquen pèrdua de calor per convexió.

  - Llum : Influeix en el desenvolupament de tots els organismes, però escecialment en organismes fotosintètics.
Tipus de radiacions electromagnètiques :
-  Radiació ultraviolada                                              λ < 360 nm
- Radiació visible                                       360 nm < λ < 760 nm  (és la absorvida en la fotosíntesi)
- Radiació infraroja                                                   λ > 760 nm 

La radiació ultraviolada ñes una font de mutacions, i per això influeix en el desenvolupament de vida en els ecosistemes. 
La llum visible és molt important perquè és la que s'absorveix en la fotosíntesi.
La radiació infraroja és la que proporcina calor.

L'estratificació de les plantes en el medi terrestre un l'estratificació dels organismes en medi aquàtic és provocada per la radiació visible.

- Estrat arbori (arbres)
- Estrat arbustiu (arbustos)
- Estrat herbaci (plantes herbàcies)
- Estrat muscínic (molses)
- Estrat edàfic (conté determinats òrgans d'organismes fotosintètics en els quals no es produeix la fotosíntesi) És el sòl.

En el medi aquàtic els estrats són diferents:
- Zona fòtica (il·luminada)  --> Eutòtica ( 50 - 100 m) molt il·luminada
                                         --> Oligofòtica ( 100 - 500 m) principalment hi arriba llum blava.
- Zona afòtica (sense llum)
L'aigua actua de filtre en la penetració de la llum

Hi ha plantes  --> Fotòfiles : que estan adaptades a viure en llocs on la població solar és                              molt elevada.
                     --> Esciòfiles : que estan adaptades a viure a llocs on la insolació solar és                              molt baixa (ambients ombrívols com el sotabosc)

El fotoperiode és el lapse de temps diari en el qual els éssers vius romanen il·luminats. Varia al llarg de l'any i en les diferents altituds. Té una influència molt important en els éssers vius, tan en les plantes com en els animals. En algunes espècies vegetals influeix en el moment de floració. ens les migracions de les aus, en la caigua de les fulles, en la germinació, en les mudes de pell i pèl, en l'època de reproducció dels animals, etc.