Ecología

La ecología (del griego : οἶκος , "casa" y -λογία , "estudio de") [A] es el estudio de las relaciones entre los organismos vivos, incluidos los humanos, y su entorno físico. La ecología considera los organismos a nivel individual, de población , de comunidad , de ecosistema y de biosfera . La ecología se traslapa con las ciencias estrechamente relacionadas de la biogeografía , la biología evolutiva , la genética , la etología y la historia natural . La ecología es una rama de la biología., y no es sinónimo de ecologismo .

La ecología tiene aplicaciones prácticas en biología de la conservación , gestión de humedales , gestión de recursos naturales ( agroecología , agricultura , silvicultura , agrosilvicultura , pesca ), planificación urbana (ecología urbana ), salud comunitaria , economía , ciencias básicas y aplicadas e interacción social humana (ecología humana ). ).

La palabra "ecología" ("Ökologie") fue acuñada en 1866 por el científico alemán Ernst Haeckel , y se convirtió en una ciencia rigurosa a finales del siglo XIX. Los conceptos evolutivos relacionados con la adaptación y la selección natural son las piedras angulares de la teoría ecológica moderna .

Los ecosistemas son sistemas de organismos que interactúan dinámicamente , las comunidades que forman y los componentes no vivos de su entorno. Los procesos de los ecosistemas, como la producción primaria , el ciclo de nutrientes y la construcción de nichos , regulan el flujo de energía y materia a través de un entorno. Los ecosistemas tienen mecanismos de retroalimentación biofísica que moderan los procesos que actúan sobre los componentes vivos ( bióticos ) y no vivos ( abióticos ) del planeta. Los ecosistemas sustentan las funciones que sustentan la vida y brindan servicios ecosistémicos como la producción de biomasa .(alimentos, combustibles, fibras y medicamentos), la regulación del clima , los ciclos biogeoquímicos globales , la filtración del agua , la formación del suelo , el control de la erosión , la protección contra inundaciones y muchas otras características naturales de valor científico, histórico, económico o intrínseco.

El alcance de la ecología contiene una amplia gama de niveles de organización que interactúan, desde microniveles (p. ej., células ) hasta fenómenos de escala planetaria (p. ej., biosfera ) . Los ecosistemas, por ejemplo, contienen recursos abióticos y formas de vida que interactúan (es decir, organismos individuales que se agregan en poblaciones que se agregan en distintas comunidades ecológicas). Los ecosistemas son dinámicos, no siempre siguen un camino de sucesión lineal, pero siempre están cambiando, a veces rápidamente y a veces tan lentamente que los procesos ecológicos pueden tardar miles de años en producir ciertas etapas de sucesión.de un bosque El área de un ecosistema puede variar mucho, desde muy pequeña hasta muy grande. Un solo árbol tiene pocas consecuencias para la clasificación de un ecosistema forestal, pero tiene una importancia crítica para los organismos que viven en él y sobre él. [1] Pueden existir varias generaciones de una población de áfidos durante la vida útil de una sola hoja. Cada uno de esos pulgones, a su vez, sustenta diversas comunidades bacterianas . [2] La naturaleza de las conexiones en las comunidades ecológicas no puede explicarse conociendo los detalles de cada especie de forma aislada, porque el patrón emergente no se revela ni se predice hasta que el ecosistema se estudia como un todo integrado. [3]Sin embargo, algunos principios ecológicos exhiben propiedades colectivas en las que la suma de los componentes explica las propiedades del todo, como las tasas de natalidad de una población que son iguales a la suma de los nacimientos individuales durante un período de tiempo designado. [4]

Las principales subdisciplinas de la ecología, la ecología de poblaciones (o comunidades ) y la ecología de ecosistemas , exhiben una diferencia no solo de escala sino también de dos paradigmas contrastantes en el campo. El primero se enfoca en la distribución y abundancia de los organismos, mientras que el segundo se enfoca en los flujos de materiales y energía. [5]

Biodiversidad de un arrecife de coral . Los corales se adaptan y modifican su entorno formando esqueletos de carbonato de calcio . Esto proporciona condiciones de crecimiento para las generaciones futuras y forma un hábitat para muchas otras especies. [22]
Pico ancho de cola larga construyendo su nido
Los montículos de termitas con alturas variadas de chimeneas regulan el intercambio de gases, la temperatura y otros parámetros ambientales que se necesitan para mantener la fisiología interna de toda la colonia. [27] [28]
Las interacciones interespecíficas como la depredación son un aspecto clave de la ecología comunitaria .
Un bosque de ribera en las Montañas Blancas , New Hampshire (EE.UU.) es un ejemplo de ecología ecosistémica
Red alimentaria generalizada de aves acuáticas de la bahía de Chesapeake
Una pirámide trófica (a) y una red alimentaria (b) que ilustran las relaciones ecológicas entre las criaturas que son típicas de un ecosistema terrestre boreal del norte. La pirámide trófica representa aproximadamente la biomasa (generalmente medida como peso seco total) en cada nivel. Las plantas generalmente tienen la mayor biomasa. Los nombres de las categorías tróficas se muestran a la derecha de la pirámide. Algunos ecosistemas, como muchos humedales, no se organizan como una pirámide estricta, porque las plantas acuáticas no son tan productivas como las plantas terrestres de larga vida, como los árboles. Las pirámides tróficas ecológicas suelen ser de tres tipos: 1) pirámide de números, 2) pirámide de biomasa o 3) pirámide de energía. [4] : 598 
Nutrias marinas , un ejemplo de especie clave
Visualización social y variación de color en especies de camaleones adaptadas de manera diferente ( Bradypodion spp.). Los camaleones cambian el color de su piel para que coincida con su origen como mecanismo de defensa del comportamiento y también usan el color para comunicarse con otros miembros de su especie, como los patrones dominantes (izquierda) versus sumisos (derecha) que se muestran en las tres especies (AC) arriba. [111]
Mutualismo: Las chicharritas ( Eurimela fenestrata ) son protegidas por hormigas ( Iridomyrmex purpureus ) en una relación mutualista . Las hormigas protegen a los saltahojas de los depredadores y estimulan la alimentación en los saltahojas y, a cambio, los saltahojas que se alimentan de las plantas exudan melaza de su ano que proporciona energía y nutrientes a las hormigas que cuidan. [121]
Los abejorros y las flores que polinizan han coevolucionado, de modo que ambos se han vuelto dependientes el uno del otro para sobrevivir.
Parasitismo: un arácnido segador parasitado por ácaros . El segador está siendo consumido, mientras que los ácaros se benefician al viajar y alimentarse de su anfitrión.
La hoja es el sitio principal de la fotosíntesis en la mayoría de las plantas.
La arquitectura de la inflorescencia en las gramíneas está sujeta a las presiones físicas del viento y moldeada por las fuerzas de la selección natural que facilitan la polinización por el viento ( anemofilia ). [189] [190]
Los incendios forestales modifican el terreno dejando tras de sí un mosaico ambiental que diversifica el paisaje en diferentes etapas seriales y hábitats de variada calidad (izquierda). Algunas especies están adaptadas a los incendios forestales, como los pinos que abren sus piñas solo después de la exposición al fuego (derecha).
El diseño del primer experimento ecológico, llevado a cabo en un jardín de hierba en Woburn Abbey en 1816, fue señalado por Charles Darwin en El origen de las especies . El experimento estudió el comportamiento de diferentes mezclas de especies plantadas en diferentes tipos de suelos. [239] [240]