La sinecologia estudia las relaciones entre las distintas especies de una comunidad o biocenosis y entre los ecosistemas de la Tierra. Esta rama de la ecologia estudia la composición y estructura de las comunidades formadas por especies diferentes; los cambios que ocurren en el tiempo; las relaciones entre las especies de la comunidad.
La sinecologia puede enfocarse desde dos puntos de vista:
- Estático (sinecologia descriptiva) describe los grupos de organismos que existen en un determinado medio. En este modo se obtienen los conocimientos precisos sobre una composición específica de grupos, abundancia, frecuencia, constancia y distribución espacial de las especies.
- Dinámico (sinecologia funcional), con dos aspectos importantes. De un lado podemos describir una evolución de dos grupos y así examinar las influencias que hacen aparecerlos en un determinado lugar. Por otro lado también se pueden estudiar los transportes de materia y energía entre los diversos constituyentes de un ecosistema, o que conduzca a las idea de cadena alimentaria, de pirámide, de biomasa y de energía, de productividad y de rendimiento. Esta última parte es conocida como la sinecologia cuantitativa.
Para poder entender bien la sinecologia, antes hay que recordar algunos aspectos esenciales en la ecologia. El ecosistema está formado tanto por factores bióticos (componentes vivos como los animales y vegetales) como por factores abióticos (componentes que carecen de vida, como por ejemplo la luz, temperatura, salinidad y agua).
Factores bióticos
Los factores bióticos se refieren a todos los organismos vivos de un ecosistema que interactúan con otros organismos vivos, refiriéndonos a la fauna y a la flora de un determinado ecosistema y a sus interacciones. Se pueden establecer diferentes niveles de organización:
- Población: seres de la misma especie que forman parte de un ecosistema, y que se reproducen entre ellos.
- Comunidad (Biocenosis): conjunto de poblaciones de seres vivos que habitan un ecosistema.
Factores abióticos
Los factores abióticos son las características físico-químicas que posee un medio. No dependen directamente de los seres vivos, aunque su actividad puede modificarlos.
Las relaciones que los seres vivos establecen con su medio ambiente tienen como finalidad obtener la materia y energía que necesitan para su nutrición. Estas relaciones se denominan tróficas o alimentarias. Los distintos organismos de un ecosistema obtienen la materia y energía del medio de manera muy variada. Aquellos que lo hacen de una misma forma se agrupan en un conjunto o nivel trófico
Se pueden distinguir los siguientes niveles:
- Productores: organismos autótrofos que son capaces de producir la materia orgánica, a partir de la materia inorgánica. Son las algas, las plantas y las bacterias fotosintetizadoras.
- Consumidores: son organismos heterótrofos que se alimentan de materia orgánica viva. Hay varios tipos:
- Consumidores primarios: Se alimentan de los productores y son los herbívoros.
- Consumidores secundarios: Se alimentan de los consumidores primarios y son los carnívoros. En algunos casos hay también los consumidores terciarios, que se alimentan de los secundarios y son sobre todo los carroñeros, como el águila y la hiena.
- Descomponedores: organismos heterótrofos que transforman la materia orgánica en inorgánica. Son hongos y bacterias.
Todos estos componentes están organizados en una estructura trófica de un ecosistema y se puede realizar de varias formas:
Cadena trófica: Formada por una serie de organismos ordenados linealmente, donde cada uno se alimenta del anterior, y sirve a su vez, de alimento para el siguiente. (Fig.1)
Fig. 1: Cadena trófica. Fuente: www.olmo.pntic.mec.es
Red trófica: Conjunto de cadenas tróficas interconectadas que se establecen en un ecosistema. (Fig.2).
Fig. 2: Red trófica. Fuente: www.olmo.pntic.mec.es
La sucesión ecológica
Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. El proceso de transición ordenada de una comunidad a otra en un ecosistema se denomina sucesión ecológica. Esta sucesión ecológica es un proceso, en el cual los ecosistemas experimentan cambios lentos pero sistemáticos a medida que avanza la comunidad biológica.
Hay dos tipos de sucesiones ecológicas:
- Primarias
- Secundarias
La sucesión primaria es aquella que se desarrolla en una zona carente de comunidad preexistente, es decir, que se inicia en un biotopo virgen, que no ha sido ocupado previamente por otras comunidades, como ocurre en las dunas y nuevas islas.
La sucesión secundaria es aquella que se establece sobre una ya existente. Por ejemplo una comunidad biológica puede ser destruida por perturbaciones naturales o generadas por el hombre y sustituida por otra comunidad biológica. Los incendios, tormentas y las inundaciones son ejemplos de perturbaciones naturales. Las actividades humanas, como la tala y la pesca excesiva pueden cambiar una comunidad biológica a tal punto que resulte sustituida por otra.
Las primeras etapas de la sucesión ecológica son conocidas como inmaduras, con menos especies de plantas y animales. A medida que avanza la comunidad, se hace siempre más compleja. Acumula más especies, y siempre mas especializadas en su dieta alimentaria y la forma en la cual interactúan con plantas y animales en la red trófica. La última etapa de la sucesión ecológica es la comunidad clímax, donde se establece un equilibrio entre la comunidad biológica y su medio físico.
Todos estos aspectos son importantes para poder entender la composición de las especies en un ecosistema y saber cuántos individuos, biomasa, superficie o cubierta por cada especie en el caso de las plantas. Por ejemplo los índices de diversidad, como el índice de Simpson, índice de Shannon, riqueza, etc., miden la cantidad de especies distintas y la abundancia relativa de cada una de ellas, para conocer cuáles son las especies dominantes y raras de un ecosistema y la complejidad del mismo ecosistema.
Aplicaciones de la sinecologia
Una posible aplicación, dentro la rama de la sinecologia, es comparar estos índices de diversidad de varios sitios y relacionarlos con la contaminación por metales pesados que hay en el suelo y en las plantas de esos sitios. A través algunos estudios se ha visto que la contaminación reduce la diversidad de un ecosistema y por tanto lo degrada. Vemos en qué modo: en primer lugar las especies tanto vegetales como animales tienen un mínimo de tolerancia a los contaminantes. Superado este límite, las especies más vulnerables y menos complejas empezaran a disminuir, degradando y modificando el ecosistema de una determinada zona.
Otro aspecto que podemos incluir en las aplicaciones de la sinecologia es clasificar las especies según la altura sobre el suelo de sus tejidos perennes (lo que se mantiene vivo durante el invierno) contando el número de plantas que pertenecen a cada clase, de manera que no se distingue entre especies sino entre estas clases de plantas. Este estudio se basa en las diferentes estrategias a las que recurre la vegetación para sobrellevar las inclemencias climáticas durante las estaciones del año (sequia y frio). Según este modelo, (Raunkiaer, autor del modelo), ciertas zonas climáticas son más apropiadas que otras para determinar formas de vida. En los trópicos húmedos un 61% de todas las plantas son fanerofitas, es decir árboles y arbustos cuyas yemas de renuevo se elevan en el aire más o menos a 25 cm por encima del suelo y por eso están desprotegidas y expuestas a heladas y sequias.
En los desiertos por lo contrario, entre un 42% y un 92% son terofitas. Estas plantas son anuales, es decir mueren cuando las condiciones climáticas son extremas y perduran como semillas. Ellas inician su ciclo cada año con la desventaja de que han de desarrollarse siempre de nuevo y por eso necesitan mucho tiempo para que funcione su sistema vegetativo y retoñen hasta florecer y dar frutos. En las regiones frías donde el crecimiento de la vegetación está inhibido, de todos modos, este proceso se efectúa con suma lentitud. Esta estrategia es útil sobre todo en regiones áridas en donde las plantas crecen la mayoría de las veces sin necesidad de competir con otras.
En las regiones subtropicales y tropicales sin inviernos fríos la vegetación ha de recurrir a otras estrategias de adaptación, como las plantas acumuladoras de agua suculentas. En los trópicos húmedos aumenta también el número de epifitas y lianas.
Otra posible aplicación a la sinecologia puede ser el estudio de la distribución en el espacio de los organismos de distintas especies:
- Forma aleatoria
- Forma uniforme
- Forma agrupada
En la disposición aleatoria, todos los puntos en el espacio tienen la misma posibilidad de ser ocupados por un organismo. La presencia de un individuo en cierto punto en el espacio no afecta la ubicación de otro individuo. No hay interacción entre varios individuos ocupando el mismo hábitat.
En la disposición uniforme, todos los puntos en el espacio tienen la misma posibilidad de ser ocupados por un organismo. En este caso, la presencia de un individuo en cierto punto en el espacio sí afecta la ubicación de otro individuo en el espacio. En este caso si hay interacción (interacción negativa) entre varios individuos, conocida como competencia.
En la disposición agrupada, los puntos en el espacio pueden tener o no, la misma posibilidad de ser ocupados por un individuo; o todos tiene la misma posibilidad de ser ocupados. La presencia de un individuo en cierto punto del espacio afecta la ubicación de otro individuo. En este caso puede existir o no condiciones homogéneas del hábitat. Hay interacciones positivas, como grupo de migración, agrupaciones de dormideros, agrupaciones para reproducción y agrupaciones sociales.
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