Párate a la orilla de un manglar en el Golfo de Nicoya cuando baja la marea. Ves lodo, raíces que salen del agua como zancos, cangrejos, garzas con una pata en el aire, un olor fuerte a sal y a materia que se descompone. Nada de eso está ahí por casualidad. El agua salobre, el lodo sin oxígeno, el sol, las mareas y cada animal y planta forman un ecosistema, y los seres vivos que viven en él forman una comunidad biológica donde todo depende de todo.
Biología llama a ese sistema ecosistema, y su estudio empieza por saber de qué está hecho y a qué escala se mira.
Definición
Una comunidad biológica es el conjunto de poblaciones de distintas especies que viven e interactúan en un mismo lugar y tiempo. Un ecosistema es la comunidad más los factores abióticos (no vivos) de su entorno, con los que intercambia materia y energía.
Los niveles de organización ecológica#
La ecología mira la vida en una escala creciente:
- Individuo: un solo organismo, como un cangrejo violinista.
- Población: todos los individuos de una misma especie en un lugar, por ejemplo los cangrejos violinistas de un estero.
- Comunidad: todas las poblaciones del lugar a la vez: cangrejos, mangles, garzas, peces, bacterias.
- Ecosistema: la comunidad más el agua, el lodo, la sal, la luz y la temperatura.
- Bioma: una gran región con clima y vegetación característicos, como el bosque seco tropical o el bosque lluvioso tropical.
- Biosfera: todos los ecosistemas del planeta juntos.
Un error muy común es tratar «población» y «comunidad» como sinónimos. Una población es de una sola especie. Una comunidad reúne muchas. Si cuentas las tortugas baulas de Playa Grande, hablas de una población. Si cuentas todas las especies de ese mismo tramo de playa, hablas de una comunidad.
Componentes bióticos#
Los seres vivos del ecosistema se reparten según cómo obtienen su energía:
- Productores o autótrofos: fabrican su alimento con energía de la luz (fotosíntesis) o, en algunos ambientes, de reacciones químicas. Son las plantas, las algas, las cianobacterias.
- Consumidores o heterótrofos: se alimentan de otros seres vivos. Pueden ser herbívoros, carnívoros u omnívoros.
- Descomponedores: hongos y bacterias que degradan materia muerta y devuelven los nutrientes al suelo o al agua.
Sin los productores no habría energía entrando al sistema, y sin los descomponedores los nutrientes quedarían atrapados en cadáveres y hojas caídas. Los dos extremos son indispensables.
Componentes abióticos#
Son los factores físicos y químicos que condicionan quién puede vivir en un sitio:
| Factor abiótico | Qué hace | Ejemplo en Costa Rica |
|---|---|---|
| Luz | Determina cuánta fotosíntesis es posible | El sotobosque del bosque lluvioso recibe muy poca; el dosel, mucha |
| Temperatura | Marca el ritmo del metabolismo | El páramo del Chirripó es frío; Guanacaste es cálido |
| Agua y humedad | Limitan o permiten la vida | El bosque seco pierde hojas en verano; el bosque nuboso vive entre neblina |
| Suelo | Aporta nutrientes y anclaje | Los suelos volcánicos del Valle Central son fértiles |
| Salinidad | Filtra quién tolera la sal | En el manglar solo viven especies adaptadas a agua salobre |
| pH y oxígeno disuelto | Condicionan la vida acuática | Un río con poco oxígeno pierde peces sensibles |
Los factores bióticos y abióticos se influyen mutuamente. Los árboles del bosque nuboso retienen agua de la neblina y mantienen el suelo húmedo, y esa humedad es justo la que permite que crezcan musgos y orquídeas sobre sus ramas. Lo abiótico moldea a los organismos, y los organismos cambian lo abiótico.
Productividad primaria#
La productividad primaria es la rapidez con que los productores convierten energía en materia orgánica. Se mide como masa o energía por unidad de área y de tiempo, por ejemplo gramos por metro cuadrado por año.
Fórmula
Productividad primaria neta (PPN) = productividad primaria bruta (PPB) − respiración de los productores
La PPB es toda la materia orgánica que producen por fotosíntesis. Pero los productores también respiran y gastan una parte. Lo que queda es la PPN, y es el alimento realmente disponible para los consumidores.
Ejemplo. Una parcela de bosque produce, en un año, 2 000 g/m² de materia orgánica por fotosíntesis, y las plantas gastan 800 g/m² en respiración. Solución. PPN = 2 000 − 800 = 1 200 g/m² por año. Esos 1 200 g son los que quedan para crecer, reproducirse y alimentar a herbívoros y descomponedores.
La productividad depende de la luz, el agua, la temperatura y los nutrientes. Los ecosistemas húmedos y cálidos, como un bosque lluvioso tropical, suelen tener productividad alta. Los desiertos y los lugares muy fríos tienen poca. En el océano, la mayor parte de la productividad ocurre donde hay luz y nutrientes, por ejemplo cerca de la costa y donde suben aguas profundas. Los arrecifes y los manglares destacan por producir mucho en pequeñas áreas.
Biodiversidad dentro de la comunidad#
Para describir una comunidad se usan dos ideas distintas. La riqueza es el número de especies. La abundancia relativa dice cuántos individuos hay de cada una. Dos potreros pueden tener cinco especies de plantas cada uno (misma riqueza), pero en uno una especie ocupa el 96 % del terreno y en el otro cada una ocupa cerca del 20 %. El segundo es más equilibrado y suele resistir mejor una plaga.
Existen además zonas de transición entre ecosistemas, llamadas ecotonos, como el borde donde el bosque se encuentra con un río o con el manglar. Ahí conviven especies de ambos lados y suele haber mucha vida.
Dos ecosistemas del país, comparados#
Monteverde y Palo Verde están a pocas horas de distancia y son muy distintos. En el bosque nuboso la temperatura es fresca, la neblina es casi diaria y el suelo se mantiene húmedo todo el año, así que los árboles conservan el follaje y cargan epífitas. En el humedal de Palo Verde, el agua sube en la época lluviosa y baja en la seca. En verano quedan lagunas cada vez más pequeñas y las aves acuáticas se concentran en ellas. En los dos sitios hay productores, consumidores y descomponedores, pero el agua, la temperatura y el suelo, o sea lo abiótico, hacen que las comunidades sean completamente diferentes. Al comparar ecosistemas, empieza siempre por esas diferencias físicas: casi todo lo demás se explica desde ahí.
Cómo estudiar un ecosistema paso a paso#
Si te piden describir uno, como el humedal de Caño Negro, puedes ordenar tu respuesta así:
- Nombra los factores abióticos principales: clima, agua, suelo, relieve.
- Identifica los productores y cómo obtienen energía.
- Clasifica a los consumidores según su dieta.
- Señala los descomponedores.
- Explica al menos una relación entre lo biótico y lo abiótico, por ejemplo cómo las inundaciones estacionales marcan el ciclo de vida de aves y peces.
Errores frecuentes#
- Pensar que los factores abióticos «no importan» porque no son seres vivos. Son lo que decide si un organismo puede o no vivir en el lugar.
- Llamar ecosistema solo a los seres vivos. El ecosistema incluye el entorno físico.
- Restar mal la productividad: la PPN siempre es menor que la PPB, nunca mayor.
- Creer que los descomponedores son un nivel que «sobra». Sin ellos el ciclo de nutrientes se detiene.
Ponte a prueba#
Cuenta las especies de aves, plantas y peces de un humedal y también la cantidad de individuos de garza blanca. ¿Qué niveles de organización estás estudiando?#
Al contar todas las especies del lugar estudias una comunidad. Al contar solo los individuos de garza blanca estudias una población. Si añades agua, suelo y clima del humedal, ya hablas de ecosistema.
Una parcela produce 1 500 g/m² por año en fotosíntesis y gasta 600 g/m² en respiración. ¿Cuál es su PPN?#
PPN = PPB − respiración = 1 500 − 600 = 900 g/m² por año. Ese valor es lo que queda disponible para el crecimiento de las plantas y para los consumidores.
¿Por qué los descomponedores son tan necesarios como los productores en un ecosistema?#
Los productores introducen energía al sistema. Los descomponedores devuelven al suelo o al agua los nutrientes de la materia muerta, que los productores necesitan para seguir creciendo. Sin ellos, los nutrientes quedarían atrapados.
Da un ejemplo de cómo un factor biótico puede modificar un factor abiótico.#
Los árboles del bosque nuboso capturan agua de la neblina y la dejan caer al suelo, lo que aumenta la humedad del lugar. Las raíces de los mangles retienen sedimentos y cambian la forma del fondo.
Dos zonas tienen cinco especies de plantas. En una, una especie domina casi todo el terreno. ¿Tienen la misma riqueza? ¿Y la misma diversidad?#
Tienen la misma riqueza, porque ambas tienen cinco especies. Pero no la misma diversidad: la zona donde las especies tienen abundancias parecidas es más equilibrada que la dominada por una sola.
Fuentes#
También en Biología 11ºUndécimo año