Introducción a los Sistemas Ecológicos o Ecosistemas

El estudio de la estructura y del funcionamiento del mundo natural implica fijar los límites del sistema que se considerará. Existen diferentes perspectivas sobre la unidad fundamental de estudio en ecología:

• Algunos ecólogos consideran que un organismo es el sistema ecológico más elemental. Según este enfoque, las propiedades de los niveles de organización superiores (población, comunidad, ecosistema) se pueden explicar a partir del conocimiento de las propiedades de sus componentes. Para ellos, el ecosistema es una construcción teórica y no posee dimensiones reales.
• Otros plantean que el ecosistema es la unidad ecológica básica y una entidad real, con propiedades particulares que no pueden inferirse a partir de las de sus componentes.

Más allá de estos enfoques, para que algo sea considerado un sistema ecológico debe presentar una estructura, un funcionamiento y debe ser capaz de autorregularse.

Los ecólogos estudian los sistemas naturales en diversos niveles de organización, principalmente:

• Poblaciones
• Comunidades
• Ecosistemas

Definiciones Clave en Ecología

Una población es el conjunto de individuos de la misma especie que habitan en un mismo ambiente, en un momento determinado.

Una comunidad (o biocenosis) es el conjunto de poblaciones diferentes que conviven e interactúan en un lugar y momento dados.

Un ecosistema es el sistema natural que comprende una comunidad de seres vivos (componentes bióticos) y el medio físico donde se relacionan (componentes abióticos o biotopo), así como las interacciones entre ellos.

Enfoques en Ecología y su Relación con la Evolución

En ecología se reconocen al menos dos enfoques principales respecto a la unidad de estudio:

• Enfoque centrado en el individuo: Considera al individuo como la unidad ecológica fundamental. Se basa en el estudio de las adaptaciones de los organismos de una especie particular como resultado de la interacción con el ambiente. Esta visión sostiene que las propiedades de los sistemas ecológicos actuales son el resultado de las adaptaciones de las especies que los componen; por este motivo, se la suele denominar ecología evolutiva.
• Enfoque centrado en el ecosistema: Considera al ecosistema como una entidad real y fundamental. Denominado ecología termodinámica, pone énfasis en el estudio integral de los ecosistemas, basándose en los procesos que mantienen y regulan los ciclos de la materia y el flujo de energía que se establece en ellos.

Ambos enfoques reconocen la importancia del mecanismo de selección natural para explicar gran parte de las propiedades estructurales y funcionales de los sistemas ecológicos. Los mecanismos de selección natural, especiación y coevolución son cruciales para entender la enorme biodiversidad que caracteriza a los ecosistemas. Dentro de estas disciplinas, la ecología de la conducta es una de las áreas más activas en la investigación actual, interconectando la ecología y la evolución.

Ecología y la Población Humana: Impactos y Desafíos

El significativo efecto que las actividades humanas tienen sobre los sistemas naturales ha impulsado un rápido crecimiento en el campo de la ecología. La población humana provoca profundas alteraciones en las condiciones ambientales, ejerciendo una influencia que supera ampliamente la de cualquier otra especie viviente. Este impacto se ve agravado por el continuo crecimiento de la población humana mundial.

Los principales problemas derivados de las actividades humanas incluyen:

• La alteración de los ciclos ecológicos.
• La extinción de especies.
• El deterioro del ambiente, con consecuencias cada vez más evidentes sobre la salud de las personas.

A pesar de esto, resulta complejo asociar de manera inequívoca los cambios globales de la biosfera con las actividades humanas, ya que las alteraciones y sus causas directas suelen ser más claramente detectables a escala local (por ejemplo, ríos contaminados por desechos industriales o bosques degradados por la tala indiscriminada). Contar con los conocimientos que brinda la ecología es fundamental para encontrar soluciones; sin embargo, la implementación de estas soluciones depende de decisiones de carácter económico, político y social que se tomen tanto a nivel local como mundial.

Ciencia, Tecnología y Sociedad: El Papel de la Biología de la Conservación

Biología de la Conservación

La acelerada desaparición de la diversidad biológica es un síntoma preocupante de una serie de fenómenos que implican la desorganización del complejo entramado de procesos biológicos. Consciente de esta problemática, la biología ha desarrollado en los últimos años métodos para analizar, estudiar, medir y pronosticar las consecuencias de la pérdida de biodiversidad sobre los sistemas afectados. Además, ha propuesto medidas para reducir los efectos negativos a futuro. A esta rama del conocimiento se la denomina biología de la conservación.

Una forma de conservar la biodiversidad es mediante la preservación de semillas en los denominados «bancos de semillas», que ya existen en numerosos países del mundo.

El Enfoque Ecológico y la Utilización de Modelos

Al igual que otras disciplinas científicas, la ecología utiliza diferentes métodos para describir, analizar y, por ende, comprender la estructura y el funcionamiento de los sistemas naturales. Desde el punto de vista metodológico, el desarrollo de la ecología está intrínsecamente asociado a la formulación y utilización de modelos. Estos modelos son representaciones simplificadas de la realidad y pueden consistir en conceptualizaciones verbales, gráficas o matemáticas de los procesos en estudio.

Los modelos permiten al investigador:

• Integrar y ordenar la información disponible.
• Elaborar predicciones acerca de variables del sistema que no han sido medidas.
• Anticipar posibles respuestas del sistema a alteraciones.

Es importante destacar que ningún modelo incluye todos los elementos que componen el sistema real. Un buen modelo es aquel que comprende los elementos clave para la situación que se pretende explicar o predecir.

Los investigadores pueden elaborar y usar modelos de diferentes maneras:

• En algunos casos, observan, describen y luego integran la información mediante un modelo.
• En otros, la observación es realizada a partir de una interpretación previa del fenómeno, lo que ya constituye un modelo provisorio. La observación y la experimentación posteriores tienen como objetivo poner a prueba la hipótesis del modelo propuesto y corroborar su validez.

Tipos de Modelos en Ecología

Modelos Conceptuales

Un tipo de modelo comúnmente utilizado en ecología es el esquema conceptual. En él se presentan los componentes del sistema en estudio y sus interrelaciones mediante símbolos. Un esquema muy difundido es el propuesto por el ecólogo estadounidense Howard T. Odum (1924-2002), que consiste en un lenguaje de símbolos que permite representar los diferentes componentes de los ecosistemas, poniendo especial acento en el flujo de energía y en los procesos de retroalimentación que los caracterizan.

Modelos Matemáticos

En los modelos matemáticos, el sistema se representa mediante un conjunto de ecuaciones. En ellas se describen las relaciones cuantitativas entre las variables que intervienen en los procesos estudiados. El notable desarrollo que ha alcanzado la informática en los últimos años ha favorecido enormemente la utilización y complejidad de los modelos matemáticos en ecología.

Etiquetas: Comunidad, ecología, ecología evolutiva, ecología termodinámica, ecosistemas, impacto humano en la ecología, niveles de organización ecológica, Poblacion