20 octubre, 2008

ECOLOGÍA COLOMBIANA

Colombía es uno de los países más bellos del mundo, pues las riquezas que tiene en su flora y fauna son inigualables.


Colombía se encuentra rodeada por dos bellos e importantes oceanos, el Pacífico y el Atlántico.


Su geografía es variada, pues se encuentran grandes y bellos relieves, como también largas y solas llanuras.


Todo esto hace de Colombía una de las ciudades con más riqueza en su medio, con gente agradable, y climas acojedores los cuales los hay para todos los tipos.









EVOLUCIÓN

El concepto más importante en la Biología es el de la Evolución, teoría unificadora que explica el origen de diversas formas de vida como resultado de cambios en su carga genética a través del tiempo. La teoría de la evolución establece que los organismos modernos descienden, con modificaciones, de formas de vida preexistentes.

Los organismos son el producto de la interacción de sus genes heredados de sus ancestros y las condiciones ambientales en que se desarrollan. Si todos los organismos de una especie fueran idénticos (genéticamente hablando), cualquier cambio desfavorable en el ambiente sería desastroso y la especie se extinguiría. La capacidad de adaptación (que reside en la presencia de variabilidad genética) permite la adaptación a a los cambios ambientales, esto se traduce en modificaciones de las poblaciones, no de los individuos.

Tales adaptaciones son el resultado de procesos evolutivos ques e suceden durante prolongados períodos de tiempo y comprenden muchas generaciones.


  • Origen de la vida.

El origen de la vida en el planeta la constituyo la aparición de los procesos que desprenden oxigeno, el cual se acumulo primero en el mar y luego en la atmósfera, este proceso relega a segundo plano a los organismos que no podían soportar el oxigeno, sumado a esto la generación de un filtro de radiación ultravioleta lo que favoreció la colonización del planeta.


  • Pruebas de evolución.

PRUEBAS TAXONÓMICAS
Linneo estableció un sistema de clasificación binomial. El primer nombre, el genérico, es compartido por otras especies muy similares, mientras que el segundo, el específico, diferencia a la especie de otras del mismo género

Para este sistema es básico el concepto de especie. Una especie está formada por un grupo de plantas o de animales, que comparten características similares y que son fértiles entre sí. De las especies salen entonces los Géneros, luego las Familias, después en Ordenes, luego en Clase, y por último en Reino.

Por debajo de la categoría especie, los individuos se pueden agrupar en subespecies, variedades y razas

Linneo clasifica los seres vivos basándose en semejanzas y diferencias. Lamarck habla de un arquetipo común, a partir del que evolucionarían todas las demás formas. Las categorías taxonomicas representarían grados de parentesco. El sistema taxonomico se suele representar en un árbol. Las raíces serían los orígenes de la vida, los seres más antiguos, hasta llegar a su máxima diversificaci6n en la copa del árbol, las especies.

PRUEBAS ANATÓMICAS
Cuvier, es el fundador de la anatomía comparada. Los conceptos básicos en anatomía comparada son la homología y la analogía. Dos órganos son homólogos si su origen embriológico es común, aunque su función sea distinta, mientras que serán análogos si, desempeñando la misma función, su origen embriológico es distinto.

El proceso mediante el cual dos grupos de animales distintos dan lugar, a lo largo de la evolución, a formas parecidas se denomina convergencia evolutiva.

La anatomía comparada permite comprobar la existencia de órganos vestigiales. Cuando tienes frío o te dan un gran susto, se te pone la piel de gallina. Ello se debe a la presencia de músculos que ponen erectos cada uno de los pelos. Para un mamífero con pelo abundante, esa respuesta crea una cámara de aire que le protege del frío o le da un aspecto amenazador (con mayor volumen aparente), lo que puede disuadir a un agresor.


PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS:
Haeckel aporta pruebas a la teoría de la evolución, para él la ontogenia de un organismo, es decir, las distintas formas por las que pasa en su desarrollo desde la fase de huevo hasta adulto, es una recapitulaci6n de su filogenia, es decir, de las distintas formas por las que han pasado sus antecesores en la evolución. Aunque ésta no se cumple tal como él la propone.

PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS
El estudio de los restos fósiles no sólo ofrece argumentos a favor del cambio y modificación sufrida por antecesores de las especies actuales, sino que indica también que el proceso ha sido muy lento. Lo cual se a hecho con la ayuda del Carbono 14.

El método se basa en estimar la proporción del isótopo radiactivo existente en los restos fósiles o en los sedimentos en que se encuentran, respecto del isótopo no radiactivo. Como consecuencia del proceso de desintegración radiactiva, las proporciones variarán en función del tiempo transcurrido.

Los animales y vegetales que vivieron en épocas pasadas, sedimentados en condiciones adecuadas, se fosilizaron, y así se han conservado hasta nuestros días. El estudio de los fósiles permite establecer un registro fósil que, aunque no es completo, permite reconstruir las filogenias, es decir, las historias evolutivas de muchos grupos vegetales y animales.

Un aspecto muy importante a tener en cuenta, cuando se estudian las formas fósiles, es la deriva continental. La corteza terrestre es semifluida y sobre ella flotan grandes masas continentales, que se reúnen y se separan en el transcurso del tiempo. Hace 250 millones de años existía un único continente llamado Pangea. Su fraccionamiento y separación en masas continentales independientes dio lugar a la distribución actual.

La deriva continental ha provocado en el transcurso de la evolución cambios importantes de clima (por España pasó el ecuador durante el Devónico), emersión o inmersión de grandes áreas y conexión y desconexión de continentes. Norteamérica estuvo conectada con Eurasia hasta hace pocos millones de años, lo que explica las migraciones de los équidos. Australia se separó de las grandes masas continentales antes de la aparición de los vertebrados placentarios, quedando como un reducto de monotremas y marsupiales.

PRUEBAS BIOQUÍMICAS
Hay que tener en cuenta el código genético,en el cual se puede calcular el número mínimo de mutaciones (sustituciones de nucleótidos) necesario para cambiar el codón de un aminoácido por el codón de otro y establecer así una filogenia en el ámbito molecular. Estas filogenias coinciden básicamente con las establecidas por otros métodos. Si, de acuerdo con Kimura, la mayoría de las sustituciones de aminoácidos de una proteína se considerasen neutras, por no cambiar su función, y el ritmo de sustituciones de aminoácidos fuera constante a lo largo del tiempo, la comparación de las secuencias de aminoácidos de una misma proteína entre diversos grupos permitiría establecer un reloj evolutivo.

Determinando por métodos paleontológicos y de datación radiactiva el origen de la diversificación de dos grupos, el reloj evolutivo permitiría establecer una cronología para medir el tiempo de aparición de todas las ramificaciones de la filogenia de dichos grupos.

PRUEBAS GENÉTICAS
Las investigaciones en genética han aportado también multitud de pruebas. Al comparar los cromosomas de la especie humana con los de los grandes primates, chimpancé, gorila y orangután, se observa una gran homología en cuanto a tamaño, posición del centrómero y bandas teñidas con giemsa. La única diferencia notable es que la especie humana tiene 23 parejas y los primates 24. No obstante, cada uno de los dos brazos del cromosoma 2 de la especie humana, metacéntrico, se puede considerar homólogos a dos cromosomas acrocéntricos de estos primates. Probablemente, en la línea evolutiva que condujo a la especie humana, los dos cromosomas acrocéntricos se fusionaron para dar lugar a dicho cromosoma 2.

  • Cambios ambientales v.s. evolución.

Se sabe que desde la aparición de la tierra el clima a cambiado, cambiando las condiciones de vida. Este hecho es trascendental para explicar los cambios que han tenido las especies, pues como todos sabemos los seres vivos a excepción del hombre (y eso que no en todos los casos), se adaptan al medio. Y el clima es un factor trascendental, que modifica el medio ambiente, que puede acabar con la vida, y por eso los seres que buscan sobrevivir cambian acomodándose al clima.


Por eso vemos especies muy distintas, en las distintas eras climáticas, por ejemplo como podría un mamut sin su gran pelaje e la era de hielo. El mamut desarrollo este gran pelaje como respuesta a los intensos fríos de la época, y para cuando ésta era acabo, también se fué acabando paulatinamente el pelaje.


Hace poco, hubo un estudio que liga la evolución del hombre con los cambios climátios. La nueva teoría sugiere que los seres humanos se desarrollaran realmente durante períodos cortos del gran cambio ambiental - cuando los períodos secos fueron puntuados por los lagos rápidamente que aparecían y que desaparecían grandes. Era estos cambios rápidos en las fuentes de agua que las comunidades eran forzadas a cambiar y a adaptarse rápidamente.


http://es.mongabay.com/news/2005/0906-human_evolution.html

  • Procesos necesarios para el origen de la vida.

  • Origen compuestos orgánicos.

  • Principio de Hardy-Wimberg

  • Evolución convergente y divergente.

  • Radiación adaptativa.

  • Muestreo al azar y transectos.

http://www.fortunecity.es/expertos/profesor/171/ecologia.html

30 septiembre, 2008

ECOLOGÍA


La ecología ha alcanzado enorme trascendencia en los últimos años.
El creciente interés del hombre por el ambiente en el que vive se debe fundamentalmente a la toma de consciencia sobre los problemas que afectan a nuestro planeta y exigen una pronta solución.


Los seres vivos están en permanente contacto entre sí y con el ambiente físico en el que viven. La ecología analiza cómo cada elemento de un ecosistema afecta los demás componentes y cómo es afectado. Es una ciencia de síntesis, pues para comprender la compleja trama de relaciones que existen en un ecosistema toma conocimientos de botánica, zoología, fisiología, genética y otras disciplinas como la física, la química y la geología.

Algunos de los temas a tratar, acerca la ecología son:


  • La Biosfera

La biosfera es la parte más extensa de la corteza terrestre con propiedades especiales: recibe energía externa del Sol, existen en ella tres estados materiales -sólido, líquido y gaseoso-, y sobre ella pueden existir grandes cantidades de agua líquida. Todo esto es muy importante para que pueda desarrollarse la VIDA, solo aquí (en la biosfera o capa de la vida) podemos encontrarnos seres vivos.

En la atmósfera (capa de los gases) no se desarrolla la vida debido a la escasa densidad y la pequeña cantidad de nutrientes y minerales. Sin embargo, la vida ha tenido un papel importante en la formación de la atmósfera actual. Se considera que antes de que los vegetales poblasen las aguas la atmósfera apenas contenía oxígeno y la fotosíntesis de las plantas ha hecho aumentar la cantidad de este gas hasta el nivel actual. Los seres vivos han sido determinantes en la composición actual de dióxido de carbono y de nitrógeno.


Se supone también, que la vida se limitó, en un principio a las aguas (hidrósfera o capa del agua) , ya que la radiación ultravioleta del Sol es nociva para ésta. Esta radiación se absorbe por las moléculas de ozono. Al aumentar la concentración de oxígeno, se desarrolló la capa de ozono, que eliminó parte de la nociva radiación del espacio exterior permitiendo la ocupación de los continentes por los seres vivos.



Las aguas están sometidas a un continuo proceso de evaporación y condensación, de forma que cada año 420.000 Km^3 se evaporan y vuelven a pasar a forma líquida. Los mares contienen unos 1.322 millones de Km^3 de agua líquida, en los continentes hay unos 30.000 Km^3 en forma de lagos o rios, finalmente, en la atmósfera hay unos 13.000 Km^3 de agua, principalmente en forma de vapor.

En la litosfera (capa de las rocas), los seres vivos ocuapn una capa alterada por una interacción prolongada de la litosfera con los seres vivos. El suelo está relacionado con el clima y la vegetación.


LOS LÍMITES DE LA BIOSFERA:
La biosfera es la cubierta viva de la Tierra. Su espesor es insignificante frente a los 6.370 Km de radio terrestre. A más de 7 Km sobre el nivel del mar, la vida prácticamente no existe. Las plantas no llegan a más de 6200 m de altura, debido a la falta de agua y dióxido de carbono. El límite de la vida animal está en los 6.700 m de altura; pero pocos animales viven a esa altura. A los animales los limita la falta de oxígeno y alimento. La mitad de la masa de la atmósfera se encuentra entre la superficie de la Tierra y unos 5.300 m de altitud.
La vida en el mar solo es posible hasta los 100 m de profundidad, ya que solo esta "fina" capa absorbe la luz del Sol para que pueda realizarse la fotosíntesis. La pobreza en microorganismos se demostró cuando se rescató el submarino "Alvin", tras haber estado hundido durante un año a 1,5 Km de profundidad. En él se encontraron raciones de comida embebidas en agua, pero intactas.


  • Factores que afectan una población.

  • Curvas de población.

  • Factores que limitan una población.

El estudio de la biosfera, campo gigantesco, sólo puede hacerse por fracciones; así se trata de distinguir ecosistemas (Arthur C. Tansley, 1935), los cuales son siempre unidades naturales; se componen de partes vivas y partes inertes, cuyos efectos recíprocos forman un sistema estable en el que intervienen procesos cíclicos. El término biocenosis (K. A. Möbius, 1877) cubre el con junto vivo de un ecosistema, y el de biotopo todas las características fisicoquímicas o biológicas del lugar donde vive la biocenosis. Entre los ecosistemas existe una zona de transición más o me nos ancha llamada ecotono; allí se produce lo que se llama el efecto de limite, y los seres vivos son allí más numerosos que en las dos biocenosis కాంటిగుఅస్.





Entre las influencias que afectan el tamaño y la densidad de una población hay factores limitantes específicos, que difieren en poblaciones diferentes. De importancia crítica es la gama de tolerancia que muestran los organismos hacia factores tales como la luz, la temperatura, el agua disponible, la salinidad, el espacio para la nidificación y la escasez (o exceso) de los nutrientes necesarios. Si cualquier requerimiento esencial es escaso, o cualquier característica del ambiente es demasiado extrema, no es posible que la población crezca, aunque todas las otras necesidades estén satisfechas.




Principio de los factores limitantes.
Cada especie tiene una curva característica de variación del tamaño poblacional para cada factor limitante de su ambiente. En las zonas de intolerancia los individuos no pueden sobrevivir. En las zonas de estrés fisiológico, algunos individuos son capaces de sobrevivir, pero la población no puede crecer. En la franja óptima, la población puede prosperar.Los ecólogos dividen frecuentemente a los factores que influyen en el crecimiento de una población en factores dependientes e independientes de la densidad. Los factores que provocan cambios en la tasa de natalidad o en la tasa de mortalidad a medida que cambia la densidad de población, se llaman densodependientes. Muchos factores operan sobre las poblaciones de manera dependiente de la densidad. A medida que la población aumenta, puede agotar sus reservas de alimento, lo que lleva a un incremento de la competencia entre los miembros de la población. Esto finalmente conduce a una tasa de mortalidad más alta o a una tasa de natalidad más baja. Los predadores pueden ser atraídos hacia áreas en las cuales la densidad de las presas sea elevada, capturando así una mayor proporción de la población. Del mismo modo, las enfermedades pueden difundirse más fácilmente cuando la densidad de la población es alta.Las perturbaciones ambientales actúan frecuentemente como factores independientes de la densidad.


  • Ecología de comunidades.


  • Muestreo.

        Su función básica es determinar que parte de una realidad en estudio (población o universo) debe examinarse con la finalidad de hacer inferencias sobre dicha población. El error que se comete debido al hecho de que se obtienen conclusiones sobre cierta realidad a partir de la observación de sólo una parte de ella, se denomina error de muestreo o simplemente error. Obtener una muestra adecuada significa lograr una versión simplificada de la población, que reproduzca de algún modo sus rasgos básicos. No hacer usa de ésta en experimientos oprocedimientos científicos, podría ganerar un desgaste innecesario.

        El muestreo probabilístico es el que otorga una probabilidad conocida de integrar la muestra a cada elemento de la población, y dicha probabilidad no es nula para ningún elemento. Los métodos de muestreo no probabilisticos no garantizan la representatividad de la muestra y por lo tanto no permiten realizar estimaciones inferenciales sobre la población. En el presente trabajo se mencionan dos muestreos probabilísticos, el aleatorio simple y el muestreo estratificado, por ser los de mayor difusión.

        Cabe mencionar aquí algunas de las Ventajas e inconvenientes de estos dos tipos de muestreo probabilístico, que se muestran en la siguiente tabla:



        A la hora de determinar el tamaño que debe alcanzar una muestra hay que tomar en cuenta varios factores: el tipo de muestreo, el parámetro a estimar, el error muestral admisible, la varianza poblacional y el nivel de confianza. Se estudiaron algunos casos sencillos de cálculo del tamaño muestral: para estimar la media de una población y para estimar la proporción, esto se hizo ya que el investigador puede utilizar tanto variables continuas como categóricas.
        No sólo estamos interesados en hacer inferencias que involucren estimar parámetros, sino realizar pruebas estadísticas, es decir con evidencia en la muestra decidir si el valor del parámetro que se sospecha o se obtuvo en otras investigaciones se debe aceptar o no.
        Se intenta explotar la relación entre tamaño de la muestra , el nivel de significancia alfa y la potencia de la prueba para alcanzar cierto estándar de calidad.
        Si se trata de una prueba estadística que involucra al parámetro m (media poblacional, la fórmula de cálculo es:
        Recordemos que a es la probabilidad de cometer un error tipo I, es decir en términos mas sencillos, la probabilidad de que la prueba muestre significación estadística cuando en realidad no esta presente. Especificando un nivel alfa, el investigador fija los márgenes admisibles de error especificando la probabilidad de concluir que la significación existe cuando en realidad no existe. El error de tipo II es la probabilidad de fallar en rechazar la hipótesis nula cuando es realmente falsa. Una probabilidad mas interesante es 1-b, denominando la potencia de la prueba estadística. Potencia es la probabilidad de rechazar correctamente la hipótesis nula cuando debe ser rechazada. Los paquetes estadísticos actuales calculan para algunas pruebas estadísticas un concepto relativamente nuevo que es potencia observada: la potencia de la prueba cuando la hipótesis alternativa se ha establecido en el valor observado.
        En la planilla de cálculo se grafica el impacto que produce la relación entre tamaño de la muestra y la potencia de la prueba, para distintos alfas (a):


        Como puede verse, la potencia llega a ser aceptable para tamaños de muestra de 100 o mas en situaciones para las dos curvas, en las que se ha fijado la probabilidad del error tipo I.
        Tales análisis permiten al investigador tomar decisiones más adecuadas en el estudio, diseño e interpretación de los resultados. Al planificar la investigación, el investigador debe tener en cuenta el tamaño de la muestra que debe utilizar, de acuerdo al nivel alfa y conseguir el nivel de potencia deseado. Además de sus usos para la planificación, el análisis de la potencia se utiliza también después de que el análisis ha terminado para determinar la potencia real conseguida (potencia observada), de tal forma que los resultados puedan ser correctamente interpretados.

        • Piramides de energía.

        Una pirámide de energía es la representación gráfica de los niveles tróficos (alimenticios) por los cuales la energía proveniente del Sol es transferida en un ecosistema. A grosso modo podemos decir que la fuente absoluta de energía para los seres vivientes en la Tierra es el Sol. La energía que el Sol emite actualmente es de 1366.75 W/m^2 (hace 400 años era de 1363.48 W/m^2). Cuando se realizaron los estudios de la captación de energía por los organismos productores, la Irradiación Solar (IS) era de 1365.45 W/m^2. Actualmente, la energía aprovechable por los organismos fotosintéticos es de 697.04 W/m^2; sin embargo, los organismos fotosintéticos solo aprovechan 0.65 W/m^2 y el resto se disipa hacia el entorno no biótico (océanos, suelos, atmósfera), y de ahí, al espacio sideral y al Campo Gravitacional. La atmósfera absorbe 191.345 W/m^2, manteniendo así la temperatura troposférica mundial en los hospitalarios 35.4 °C (95.72 °F).