1.Ciclos Biogeoquímicos

En contraste con la energía de la luz solar, los nutrientes no descienden sobre la Tierra en un flujo continuo. Los nutrientes son elementos y pequeñas moléculas que forman los bloques constructores químicos de la vida. Algunos llamados macronutrientes, a estos los requieren los organismos en grandes cantidades; algunos de ellos son agua, carbono, hidrógeno, oxigeno, nitrógeno, fósforo, azufre y calcio. Los micronutrientes, incluidos el zinc, molibdeno, hierro, selenio y yodo, sólo se requieren en pequeñas cantidades. Los ciclos de nutrientes también llamado ciclos biogeoquímicos, describen las rutas que siguen estas sustancias conforme se mueven desde las porciones abióticas de los ecosistemas a través de las comunidades y de vuelta a los sitios de almacenamiento no vivos.

1.1 Patrones y Tipos Básicos de Ciclos Biogeoquímicos

Las principales fuentes de almacenamiento de los nutrientes se llaman depósitos, y casi siempre están en el ambiente no vivo o abiótico.

1.2 Ciclos Gaseosos

Son aquellos en los cuales los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días. El carbono, oxigeno y nitrógeno son elementos que tienen ciclos gaseosos, o sea que su reservorio es la atmósfera.

Ciclo del Carbono

Las cadenas de átomos de carbono forman el armazón de todas las moléculas orgánicas, los bloques constructores de la vida. El ciclo del carbono describe el movimiento del carbono desde sus principales depósitos a corto plazo en la atmósfera y los océanos, a través de los productores y hacia los cuerpos de los consumidores y detritófagos, y luego de vuelta nuevamente a sus depósitos. El carbono entra en la comunidad viviente cuando los productores capturan dióxido de carbono (CO₂) durante la fotosíntesis. En tierra, los organismos fotosintéticos  adquieren CO₂ de la atmósfera, donde representa 0.038% de todos los gases atmosféricos. Los productores acuáticos como el fitoplancton obtienen el CO₂ (que necesitan para la fotosíntesis) del agua, donde está disuelto.

Los productores regresan parte del CO₂ a la atmósfera o agua durante la respiración celular, e incorporan el resto en sus cuerpos. La quema de bosques regresa dióxido de carbono desde estos productores de vuelta a la atmósfera. Cuando los consumidores primarios comen productores, adquieren el carbono almacenado en los tejidos de los productores. Como ocurre con los productores, dichos herbívoros y los organismos en los niveles tróficos superiores que los consumen liberan CO₂ la respiración, excretan compuestos de carbono en sus heces y almacenan en resto en sus tejidos. Todos los seres vivientes eventualmente mueren, y sus cuerpos se descomponen con ayuda de los detritófagos y los saprófitos. La respiración celular por parte de estos organismos regresa CO₂ a la atmósfera y a los océanos.

Los procesos complementarios de ingesta por fotosíntesis y liberación por respiración celular continuamente transfieren carbono desde las porciones abióticas hacia las bióticas de un ecosistema y de vuelta.

Sin embargo parte del carbono se recicla de una manera mucho más lenta. Gran parte del carbono de la Tierra está ligado en la piedra caliza, que se forma con carbonato de calcio (CaCO₃) depositado en el lecho marino en las conchas de fitoplancton prehistórico. Pero dado que el movimiento del carbono desde esta fuente hasta la atmósfera y de vuelta requiere de millones de año, este proceso es extremadamente largo tiene muy poca aportación para el carbono en circulación que sostiene los ecosistemas.

Otro depósito a largo plazo de carbono está en los combustibles fósiles, que incluyen carbón, petróleo y gas natural. Estas sustancias se produjeron a través de millones de años a partir de restos de organismos prehistóricos enterrados profundo en el subsuelo y sujetos a elevadas temperaturas y presiones. Además del carbono, la energía de la luz solar prehistórica (que fue capturada por organismos fotosintéticos) está atrapada en dichos depósitos. Cuando los seres humanos queman combustibles fósiles para usar esta energía almacenada, se libera CO₂ en la atmósfera con consecuencias potencialmente severas.

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno es un componente crucial de aminoácidos, proteínas, muchas vitaminas, nucleótidos (como el ATP) y ácidos nucleicos (como el ADN). El ciclo del nitrógeno describe el proceso por el cual el nitrógeno se mueve desde su depósito principal, el gas nitrógeno en la atmósfera, hacia los depósitos de amoniaco y nitrato en el suelo y el agua, a través de los productores y hacia los consumidores y detritófagos, para regresar de nuevo hacia sus depósitos.

La atmósfera contiene alrededor de 78% de gas nitrógeno (N₂), pero entre todas las formas de vida, solo algunos tipos de bacterias son capaces de convertir N₂ en una forma útil para las plantas y otros productores. Estos microorganismos proporcionan el mayor conducto natural entre el depósito atmosférico y las comunidades ecológicas. En un proceso llamado fijación de nitrógeno,las bacterias que fijan el nitrógeno en el suelo y el agua descomponen los enlaces en el N₂ y lo combinan con átomos de hidrógeno para formar amoniaco (NH₃). Algunas bacterias que fijan nitrógeno entraron en una asociación simbiótica con las plantas, de tal manera que las bacterias viven en los tubérculos especiales en las raíces. Dichas plantas llamadas leguminosas (soya, guisantes, trébol, etc.) se siembran extensamente en las granjas, en parte porque liberan el amoniaco en exceso producido por las bacterias, y fertilizantes en el suelo. Otras bacterias en el suelo y el agua convierten este amoniaco en nitrato que también pueden usar los productores. Los nitratos también se producen durante tormentas eléctricas, cuando la energía de los relámpagos combina los gases nitrógeno y oxígeno, que se disuelve en la lluvia. Cuando la lluvia cae, enriquece el suelo y el agua con este importante nutriente.

Los detritófagos y los saprófitos también tienen un papel en el ciclo del nitrógeno, y producen amoniaco a partir de los compuestos que contienen nitrógeno de los cuerpos muertos y desechos. Los productores absorben el amoniaco y el nitrato y los incorporan en varias moléculas biológicas. Estas se transmiten a niveles tróficos sucesivamente más altos conforme a los consumidores primarios comen a los productores y ellos mismos son comidos.

En cada nivel trófico, los cuerpos y desechos se descomponen por la actuación de los saprófitos, lo que libera el amoniaco de vuelta al depósito en el suelo y el agua: El ciclo del nitrógeno se completa mediante bacterias desnitrificantes. Dichas residentes del suelo húmedo, pantanos y estuarios descomponen el nitrato y liberan gas nitrógeno de vuelta a la atmósfera.

Las fábricas de fertilizantes usan energía de combustibles fósiles y de N₂ de la atmósfera para sintetizar amoniaco, nitrato y urea (un compuesto nitrogenado orgánico que también se encuentra en la orina). La quema de combustibles fósiles combina N₂ y O₂ atmosféricos, lo que genera óxidos de nitrógeno que forman nitratos. Los compuestos de nitrógeno introducidos en los ecosistemas por los campos agrícolas que se fertilizan y por la quema de combustibles fósiles ahora dominan el ciclo del nitrógeno, lo que crea serias preocupaciones ambientales.

1.3 Ciclos Sedimentarios

Son aquellos en los cuales los nutrientes circulan, principalmente, entre la corteza terrestre (suelos, rocas y sedimentos tanto sobre la tierra como sobre los fondos marinos). El tiempo de reciclaje en este caso es grande, debido a que los elementos pueden quedar retenidos en las rocas durante miles o millones de años. El fósforo y el potasio son elementos con ciclos sedimentarios, o sea que su reservatorio es la corteza terrestre.

Ciclo del Fósforo

Se describe como el proceso mediante el cual el fósforo se mueve desde su depósito principal, la roca rica en fosfato, hacia los depósitos de fosforo en el suelo y el agua, a través de los productores y hacia los consumidores y detritogagos, y luego de vuelta a sus depósitos. El fosforo se encuentra en las moléculas biológicas que incluyen nucleótidos (como el ATP) y los fosfolípidos de las membranas celulares. También forma un componente principal de los dientes y huesos de los vertebrados.

En contraste con el carbono y el nitrógeno, el fósforo no tiene un depósito atmosférico. A lo largo de su ciclo, el fósforo permanece enlazado al oxígeno en la forma de fosfato. A medida que las rocas ricas en fosfato se exponen mediante procesos geológicos, parte del fosfato se disuelve por la lluvia y el agua que fluye, lo que lleva al suelo, los lagos y el océano, y forma los depósitos de fósforo que están directamente disponibles para las comunidades ecológicas. El fosfato disuelto se absorbe con facilidad por los productores, que lo incorporan en moléculas biológicas que contienen fosfato. A partir de estos productores, el fosforo se transmite a través de las redes tróficas; en cada nivel, el fosfato en exceso se expulsa. Al final, los detritófagos y saprofitos regresan el fosfato al suelo y al agua, donde entonces lo pueden reabsorber los productores o puede regresar al sedimento oceánico y eventualmente volver a formar se en roca.

Parte del fosfato disuelto en agua se transporta hacia los océanos. Aunque gran parte de este fosfato termina en sedimentos marinos, cierta cantidad es adsorbida por los productores marinos y eventualmente se incorpora en los cuerpos de invertebrados y preces. Algunos de estos, a su vez, los consumen las aves marina, que excretan grandes cantidades de fosforo de vuelta a la tierra. En una época, el excremento de las aves marina llamado (guano) depositado a los largo de la costa occidental de América de Sur se recolectaba y constituía una fuente importante de fósforo en el mundo. Conforme se agotaba este recurso se minó roca rica en fosforo, principalmente para producir fertilizante. El suelo que se erosiona de los campos fertilizados transporta grandes cantidades de fosfatos, hacia lagos, ríos y el océano, donde estimula el crecimiento de los productores. En los lagos, el escurrimiento rico en fosfato desde la tierra puede estimular un crecimiento excesivo de algas y bacterias cuyas interacciones comunitarias naturales son perturbadas.

1.4 El Ciclo Hidrológico

Describe la ruta que sigue el agua mientras viaja, desde su principal deposito, los océanos, a través de la atmosfera, a los depósitos en lagos, ríos y acuíferos de agua dulce y luego de vuelta nuevamente a los océanos.

El ciclo hidrológico difiere significativamente de los otros ciclos de nutrientes en que la porción biótica de los ecosistemas tiene solo un pequeño papel; el proceso fundamental del ciclo hidrológico continuaría incluso si la vida sobre la tierra desapareciera.

El ciclo hidrológico es impulsado por energía térmica solar, que evapora el agua e impulsa los vientos que la transportan como vapor de agua en la atmósfera. La gravedad lleva al agua de vuelta al suelo en forma de precipitación (principalmente lluvia y nieve), la empuja y hace que fluya en ríos que se vacían en los océanos. Estos cubren casi tres cuartos de superficie de la tierra y contienen más de 97% del agua total de la Tierra, con otro 2% del agua atrapada en hielo, lo que deja solo 1% como agua dulce líquida. La mayor evaporación ocurre desde los océanos y la mayoría de la precipitación cae de vuelta sobre ellos. Del agua que cae sobre el suelo, una parte se evapora del mismo, así como de las plantas, de lagos y torrentes; una porción corre de vuelta a los océanos, y una pequeña cantidad entra a depósitos subterráneos naturales llamados acuíferos. Los acuíferos están compuestos de sedimentos permeables al agua como cieno, arena o grava, que están saturados con agua. Con frecuencia se explotan para suministrar agua para cultivos de riego.

Por desgracia, en muchas áreas del mundo (entre ellas, China, India, África del Norte y el Medio 

Oriente estadounidense) los acuíferos subterráneos han sido minados por la actividad de la agricultura; esto es, el agua se saca más rápido de lo que se vuelve a llenar. Los suministros de agua subterránea se agotan con rapidez en India, que ahora supera los 1000 millones de habitantes, podría verse afectadas si sus cultivos mueren en la medida que el agua subterránea se agote.

Los cuerpos de los seres vivientes son aproximadamente 70% agua, pero solo una pequeña porción del agua total involucrada en el ciclo hidrológico global entra a las comunidades vivientes de ecosistemas terrestres. Una parte es absorbida por las raíces de las plantas y muchas de ésta se evapora de vuelta a la atmosfera desde sus hojas mediante un proceso llamado transpiración. Una cantidad relativamente minúscula de agua participa en las reacciones químicas de la fotosíntesis, y se vuelve a sintetizar y a liberar durante la respiración celular.

El ciclo hidrológico es crucial para las comunidades terrestres porque continuamente restaura el agua dulce necesaria para la vida terrestre. El agua es un solvente para todos los otros nutrientes y ninguno puede entrar o salir de las células de un organismo a menos que se disuelva en agua.

Las hojas de las plantas solo pueden absorber dióxido de carbono gaseoso después de disolverse en una pequeña capa de agua que recubre las células dentro de la hoja. El ciclo hidrológico no depende de los organismos terrestres, pero ellos desaparecerían rápidamente sin dicho ciclo.

2. Dinámica Poblacional

Las poblaciones de diferentes tipos de organismos muestran espaciamientos característicos de sus miembros, determinados por su comportamiento y su medio ambiente. Además, cada población muestra patrones de reproducción y supervivencia que son característicos de la especie.

2.1 Propiedades de los grupos de población

La distribución espacial de una población se refiere a la forma que se distribuyen sus individuos dentro de un área determinada.

La distribución espacial puede variar con el tiempo, y cambiar con la época de reproducción, por ejemplo. Los ecólogos reconocen tres tipos de principales de distribución espacial: agrupada, uniforme y aleatoria.

Las poblaciones cuyos miembros viven en grupos muestran una distribución agrupada. Los ejemplos incluyen los grupos familiares o sociales, como los rebaños de elefantes, las jaurías de lobo, las manadas de leones, las parvadas de aves y los bancos de peces.

Las aves en las parvadas se benefician de muchos ojos para distinguir el alimento, como un árbol lleno de frutos. Los bancos de peces y las parvadas de aves también pueden confundir a los depredadores por su gran número de individuos. Los depredadores, a su vez, en ocasiones cazan en grupos y cooperan para atrapar presas más grandes.

Algunas especies forman grupos temporales para aparearse y cuidar de sus juveniles. Otras poblaciones vegetales o animales se agrupan no por razones sociales, sino porque así los recursos son localizados.

Los organismos con una distribución uniforme mantienen una distancia relativamente constante entre individuos. Esto es más común entre animales que muestran conductas territoriales que desarrollaron para mantener su acceso a recursos limitados. El comportamiento territorial es más común entre los animales durante sus épocas de apareamiento. Las aves marinas pueden espaciar sus nidos de manera equitativa a lo largo de la costa, justo fuera del alcance mutuo. Entre las plantas, los arbustos maduros de chaparral con frecuencia se espacian de manera muy equitativa. La investigación demuestra que este espaciamiento resulta de la competencia entre su sistema de raíces, que ocupan un área más o menos circular alrededor de cada planta. Las raíces absorben eficientemente agua y otros nutrimentos del suelo, lo que evita la supervivencia de los arbustos que germinan en la vecindad. Una distribución uniforme ayuda a estos arbustos a obtener los nutrimentos y el agua que necesitan para sobrevivir y crecer.

Los organismos con una distribución aleatoria son relativamente raros. Tales individuos no forman grupos sociales. Los recursos que necesitan están casi igualmente disponibles a través del área que habitan y dichos recursos no son tan escasos para requerir espaciamiento territorial. Los árboles y otras plantas en la selva tropical se acercan para estar en una distribución aleatoria. Probablemente no haya especies de vertebrados que mantengan una distribución aleatoria todo el año; la mayoría interactúa socialmente al menos durante la época de reproducción.

2.2 Formas de Crecimiento de la Población

Una población está conformada por todos los miembros de una especie particular que viven dentro de un ecosistema.

Las poblaciones no existen en aislamiento y cada una forma una parte integral de una comunidad más grande, definida como un grupo poblacional de interacción. Las comunidades a su vez, existen dentro de ecosistemas, que incluyen todos los factores bióticos y los abióticos.

Las poblaciones cambian a causa de nacimientos, muertes o migración. El crecimiento natural de una población es la diferencia entre nacimientos y muertes. La migración neta de una población es la diferencia entre inmigración (migración al interior de la población)  y emigración (migración al exterior de la población). Una población crece cuando la suma de crecimiento natural (nacimientos menos muertes) es positiva. Una población se reduce cuando la suma del crecimiento natural y la migración neta es negativa.

Aunque las poblaciones pueden estar significativamente influidas por la migración, en la mayoría de las poblaciones naturales las tasas de natalidad y mortalidad son los principales factores que influyen en el crecimiento poblacional; los cálculos siguientes se enfocan en dichos factores.

El tamaño de cualquier población resulta de la interacción entre dos grandes factores, en oposición que determinan las tasas de natalidad y mortalidad; el potencial biótico y la resistencia ambiental. El potencial biótico es la máxima tasa teórica  a la que puede aumentar una población, asumiendo condiciones ideales que permitan  una tasa de natalidad máxima y una tasa de mortalidad mínima. La resistencia ambiental también abarca la disponibilidad siempre limitada de nutrimentos, energía y espacio, así como eventos naturales como tormentas, incendios, heladas, inundaciones y sequias.

Para los organismos de larga vida en la naturaleza, la interacción entre potencial biológico y resistencia ambiental por lo general resulta en un equilibrio entre el tamaño de una población y los recursos disponibles para sostenerla.

El potencial biótico puede producir crecimiento exponencial. Los organismos evolutivamente exitosos poseen rasgos que los hacen adaptarse bien a su ambiente, y transmitir estos rasgos heredados a tantos descendientes sanos como sea posible. Como resultado de la selección natural, todos los organismos desarrollaron la capacidad de reproducirse muchas veces durante su tiempo de vida. Si la resistencia ambiental se reduce, las poblaciones pueden crecer extremadamente rápido.

El cambio en el tamaño de una población con el tiempo es una función de la tasa de natalidad, la tasa de mortalidad y el número de individuos en la población original. La tasa de mortalidad y la de natalidad con frecuencia se expresan como el número de nacimientos o muertes por individuo durante una unidad de tiempo específica, como un mes o un año.

La tasa de crecimiento de una población es una medida del cambio del tamaño de la población por individuo por unidad de tiempo.

Si la tasa de natalidad supera la tasa de mortalidad la población crecerá. Si la tasa de mortalidad supera la de natalidad, la tasa de crecimiento será negativa y la población disminuirá.

Si los nacimientos superan a las muertes en porcentaje constante, el crecimiento poblacional produce una curva en forma de J.

Este patrón de aumento continuamente acelerado en el tamaño de la población se llama crecimiento exponencial. Durante un periodo determinado, una población que crece de manera exponencial crece por un porcentaje fijo de su tamaño al comienzo de dicho periodo. Por ende, un creciente número de individuos se agregan a la población durante cada periodo de sucesivo, lo que hace que el tamaño de la población crezca siempre a ritmo acelerado. Esto ocurrirá en cualquier población donde cada individuo, durante el curso de su vida, produzca (por un número de constante) más de un descendiente que sobreviva para reproducirse. Aunque el número de descendientes que produce un individuo cada año varía de millones (para una ostra) a uno o menos (para un humano); cada organismo, ya sea que trabaje solo o como parte de una pareja que se reproduce sexualmente, tiene el potencial de reemplazarse muchas veces durante su vida reproductiva.

El crecimiento exponencial ocurre en poblaciones que muestran de ciclos de auge y decadencia.

El crecimiento exponencial ocurre en poblaciones que experimentan ciclos regulares en los que el crecimiento poblacional rápido es seguido por una súbita muerte masiva. Estos ciclos de auge y decadencia ocurren en varios organismos por razones complejas y variadas. Muchas especies de vida corta y reproducción rápida, desde microbios fotosintéticos hasta insectos, tienen ciclos poblacionales estacionales ligados a cambios en la pluviosidad, la temperatura o los nutrimentos disponibles.

En los climas templados, las poblaciones de insectos crecen rápidamente durante la primavera y el verano, luego se desploman con las letales heladas de los inviernos duros.

El crecimiento exponencial ocurre cuando se reduce la resistencia ambiental.

En las poblaciones que no experimentan ciclos de auge y decadencia, el crecimiento exponencial puede ocurrir temporalmente bajo circunstancias especiales, por ejemplo si la fuente de alimento aumenta, o si otros factores que controlan la población, como los depredadores, se eliminan. Como es el caso de la población de grullas trompeteras, que creció exponencialmente desde que las grullas se protegieron por primera ocasión de la caza y la perturbación humana.

La resistencia ambiental limita el crecimiento poblacional.

Los factores independientes de la densidad limitan las poblaciones sin importar la densidad.

Los factores naturales más importantes independientes de la densidad son el clima y el estado del tiempo, que son responsables de la mayoría de los ciclos poblacionales auge y decadencia. Muchas poblaciones de insectos y plantas anuales están limitadas en tamaño por el número de individuos que pueden reproducirse antes de la primera helada severa. Dichas poblaciones están controladas por el clima porque usualmente no llegan a la capacidad de carga antes de que se establezca el invierno. El estado del tiempo también puede causar variaciones significativas dentro de las poblaciones naturales de un año a otro. Huracanes, sequias, inundaciones e incendios pueden tener efectos sobre poblaciones locales en particular en aquellas especies pequeñas con vida corta, sin importar su densidad de población.

Las actividades humanas también pueden limitar el crecimiento de las poblaciones naturales de manera independiente de la densidad. Pesticidas y contaminantes pueden causar disminuciones dramáticas en poblaciones naturales. Antes de prohibirse en la década de 1970, el pesticida DDT redujo drásticamente poblaciones de aves depredadoras, incluidas águilas, águilas pescadoras y pelicanos.

Aunque la cacería bien regulada puede mantener las poblaciones animales en un equilibrio saludable con los recursos disponibles, la caza excesiva conduce a la extinción de especies animales completas.

Los factores dependientes de la densidad se vuelven más efectivos conforme aumenta la densidad de la población.

Las poblaciones de organismos con un periodo de vida de más de un año desarrollaron adaptaciones que les permiten sobrevivir a controles independientes de la densidad impuestos por cambios estacionales, como la llegada del invierno. Muchos mamíferos, por ejemplo desarrollan gruesos abrigos y almacenan grasa para el invierno; algunos también hibernan. La migración es otro mecanismo con el cual los animales hacen frente a las situaciones adversas del lugar que habitan; muchas aves migran largas distancias para encontrar alimento y un clima hospitalario. La mayoría de los árboles y arbustos sobreviven a los rigores del invierno al entrar en un periodo de inactividad, soltar sus hojas y disminuir drásticamente sus actividades metabólicas.

Los depredadores ejercen controles dependientes de la densidad sobre las poblaciones.

La depredación se vuelve cada vez más importante conforme crecen las poblaciones de presas, porque la mayoría de los depredadores comen una variedad de presas, dependiendo de cuál sea más abundante y más fácil de encontrar. Los coyotes pueden comer más ratones de campo cuando la población de ratones es alta, pero cambian a comer más ardillas conforme la población de ratones disminuye. De esta forma los depredadores con frecuencia ejercen control poblacional dependiente de la densidad sobre más de una población de presas.

Las poblaciones de depredadores con frecuencia crecen conforme sus presas se vuelven más abundantes lo que las hace todavía más efectivas como agentes. Para depredadores como el zorro ártico y el búho del ártico, que dependen enormemente de los lemmings para alimentarse, el número de descendientes producidos está determinado por la abundancia de presas. Los búhos del ártico empollan hasta doce polluelos cuando los lemmings son abundantes, pero pueden no reproducirse en absoluto en años cuando la población de lemmings cae de manera estrepitosa.

En algunos casos el aumento de depredadores puede provocar un declive dramático en la población de presas, lo que a su vez puede causar un declive en la población del depredador. Este patrón puede resultar en ciclos poblacionales fuera de fase de depredador y presa. En ecosistemas naturales, tanto depredadores como presas están sujetos a muchas otras influencias de modo que ejemplos bien definidos tales como ciclos en la naturaleza son raros. Nos obstante, los ciclos poblacionales fuera de fase de depredadores y presa se han demostrado bajo condiciones de laboratorio controladas.

Los depredadores pueden contribuir a la salud global de las poblaciones de presas al seleccionar a los que están pobremente adaptados, debilitados por la edad o incapaces de encontrar alimento y resguardo adecuado. De esta forma la depredación puede mantener a la poblaciones de presas cerca de una densidad que pueda sostenerse por los recursos del ecosistema.

En algunos casos, los depredadores pueden mantener las poblaciones de sus presas muy por debajo de la capacidad de carga.

Los parásitos se dispersan más rápidamente entre poblaciones densas.

La mayoría de los parásitos no pueden viajar largas distancias de modo que se dispersan con mayor facilidad entre huéspedes en poblaciones densas. Ejemplo las enfermedades infantiles se dispersas con rapidez en escuelas y guarderías.

Los parásitos influyen en el tamaño de la población al hacer a sus hospederos más débiles y susceptibles a la muerte por las inclemencias del clima y depredadores.

Los parásitos al igual que los depredadores contribuyen a la muerte de los individuos menos aptos, lo que produce un equilibrio en el que la población hospedera es regulada, más no eliminada.

Este desequilibrio puede destruirse si parásitos o depredadores se introducen en regiones donde las especies presa locales no han tenido oportunidad de desarrollar defensas contra ellos.

La competencia por recursos ayuda a controlar las poblaciones

Los recursos que determinan la capacidad de carga (espacio, energía y nutrimentos) pueden ser inadecuados para sostener a todos los organismos que los necesitan. La competencia definida como la interacción entre individuos que intentan usar el mismo recurso limitado, restringe el tamaño de la población en una forma dependiente de la densidad.

Existen dos formas principales de competencia: competencia interespecífica (competencia entre individuos de diferentes especies) y competencia intraespecífica (competencia entre individuos de la misma especie).

Dado que las necesidades de miembros de la misma especie de agua y nutrimentos y otros recursos son casi idénticas, la competencia intraespecifica es un importante mecanismo dependiente de la densidad del control poblacional.

2.3 Interacciones entre especies

Que impide que especies diferentes se crucen? Las características que evitan las cruzas y conservan el aislamiento reproductivo se llaman mecanismos de aislamiento. Los mecanismos de aislamiento ofrecen un evidente beneficio a los individuos. Un individuo que se aparea con un miembro de otra especie probablemente no engendrará descendientes (o estos serán poco aptos o estériles), de manera que sus esfuerzos reproductivos serán vanos y no aportarán provecho a las futuras. En consecuencia la selección natural favorece las características que impiden el apareamiento que intente traspasar las fronteras entre especies. Los mecanismos que impiden el apareamiento entre especies se llama aislamiento precigóticos.

Cuando los mecanismos de aislamiento precigóticos fracasan, o todavía no se han desarrollado, los miembros de especies diferentes pueden aparearse. Sin embargo, si toda la descendencia híbrida resultante muere durante su desarrollo, entonces las dos especies continúan mutuamente aisladas desde el punto de vista reproductivo. Incluso cuando la descendencia híbrida puede sobrevivir, si dichos híbridos son infértiles o menos aptos que sus progenitores, las dos especies continúan separadas, con poco o ningún flujo genético entre ellas.

Los mecanismos que impiden la formación de híbridos fértiles y vigorosos entre especies se conocen como mecanismos de aislamiento postcigóticos.

La mayoría de los híbridos animales, como la mula (una cruza entre yegua y burro) o el ligre (una cruza de zoológico entre un león macho y un tigre hembra), son estériles.

Las interacciones comunitarias más importantes son: competencia, depredación, parasitismo y mutualismo.

La competencia es una interacción que ocurre entre individuos dentro de una especie o entre individuos de diferentes especies conforme tratan de usar los mismos recursos limitados, en particular energía, nutrimentos o espacio. Cuanto más se traslapen los nichos ecológicos de dos especies, mayor será la competencia entre ellas.

La competencia interespecífica se refiere a las interacciones competitivas entre miembros de diferentes especies, como ocurre si se alimentan de lo mismo o si requieren áreas de reproducción similares. La competencia interespecífica es dañina para todas las especies involucradas, porque reduce su acceso a recursos que están en cantidad limitada. El grado de competencia interespecífica depende de cuan similares sean los requerimientos de las especie.

Las interacciones depredador – presa dan forma a adaptaciones evolutivas

Camuflaje

Tanto depredadores como presas desarrollaron colores, patrones y formas que se parecen a sus entornos. Tales disfraces llamados camuflajes, vuelven poco visibles a plantas y animales, aun cuando están a plena vista.

Los colores brillantes con frecuencia advierten de peligro.

Algunos animales evolucionaron de manera muy diferente, muestran coloración de advertencia brillante. Dichos animales pueden infligir piquetes dolorosos o pueden tener mal sabor y ser venenosos, como la rana dardo venenosa.

Mimetismo

Situación en la que los miembros de una especie evolucionaron para parecerse a otra especie. Al compartir un patrón de color de advertencia similar, muchas especies venenosas pueden beneficiarse así como las especies inofensivas.

Mutualismo

Se refiere a las interacciones entre las especies en las que ambas se benefician. Muchas relaciones mutualistas son simbióticas; esto es, involucran una cercana asociación física entre las especies participantes.

Ejemplos: los líquenes sobre las rocas, es una asociación entre un alga y un hongo. El hongo proporciona soporte y protección mientras obtiene alimento del alga fotosintética, cuyos brillantes colores en realidad son pigmentos que atrapan la luz.

La relación entre las plantas y los insectos que las polinizan.

El pez payaso se refugia entre los tentáculos de cierta especie de anemona

2.4 Sucesión Ecológica

Es un cambio estructural en una comunidad y su ambiente no vivo con el paso del tiempo. Es un tipo de relevo comunitario en el que congregaciones de plantas y animales se sustituyen mutuamente en una secuencia que es un poco predecible.

La sucesión está precedida y se inicia con un perturbación ecológica, un evento que modifica el ecosistema al alterar su comunidad, su estructura abiótica o ambas. Los cambios precisos que ocurren durante la sucesión son tan diversos como los ambientes donde se presenta esta, pero es posible reconocer ciertas etapas generales. La sucesión comienza con unas cuantas plantas resistentes llamadas pioneras. Éstas alteran el ecosistema de forma que favorecen a las plantas competitivas, que gradualmente las desplazan. Si se permite que esto continúe la sucesión avanza hacia una comunidad climax diversa y relativamente estable. De manera alternativa, las perturbaciones recurrentes mantienen a muchas comunidades en etapas de sucesión más tempranas, o subclimax.

Existen dos formas principales de sucesión: primaria y secundaria.

Durante la sucesión primaria, una comunidad se forma gradualmente donde no hay rastros de una comunidad previa.

Sucesión secundaria, una nueva comunidad se desarrolla después que en un ecosistema existente ocurre una perturbación que deja significativos restos de una comunidad anterior, como suelo y semillas.