PRÁCTICA 3- "MICROECOSISTEMA"

Colegio Preparatorio de Orizaba

Ecología

"MICROECOSISTEMA"

Practica no. 3

Equipo 5A

Integrantes:

• Estefani Josselin Arias Macias
• Emmanuel Díaz Espinoza            
• Flor Viviana Jiménez Cuatra
• Natalia Muñoz Romero
• Beatriz Anahí Silva Hernández

Materiales:

1. Garrafa con capacidad de 3 a 5 litros
2. 2 kg de tierra negra
3. 1/2 kg de humus
4. 1/2 kg de carbón vegetal (pulverizado)
5. 1 kg de gravilla
6. 1 litro de agua
7. Epifitas pequeñas (helechos, bromelias...)
8. Musgo
9. Popotes
10. Termómetro para pecera
11. Cámara fotográfica

Objetivo:

Entender y relacionar de manera clara y precisa todos los elementos que constituyen a un ecosistema, es decir, saber como funciona el ecosistema para así poder realizar un microecosistema artificial en el que pueda desarrollarse la vida.

Antecedentes:

Ecosistema 

Por ecosistema se entiende a la comunidad de seres vivos cuyos procesos vitales están relacionados entre sí. El desarrollo de estos organismos se produce en función de los factores abióticos del ambiente que comparten.

Los ecosistemas aglutinan a todos los factores bióticos (es decir, a las plantas, animales y microorganismos) de un área determinada con los factores abióticos del medio ambiente. Se trata, por lo tanto, de una unidad compuesta por organismos interdependientes que forman cadenas tróficas o alimenticias (la corriente de energía y nutrientes establecida entre las especies de un ecosistema con relación a su nutrición).

Es importante subrayar que existen varias formas de llevar a cabo el estudio de un ecosistema, más concretamente tres son los métodos habituales. Así, en primer lugar, se puede realizar el análisis del mismo mediante las relaciones alimentarias que en él se producen lo que se traduce en que se hable de la energía que llega a la Tierra desde el Sol para que pase de unos organismos a otros. Esto daría a su vez lugar a las llamadas, como hemos citado anteriormente, cadenas tróficas donde están las plantas, los consumidores primarios o herbívoros, los consumidores secundarios o carnívoros, y los necrófagos.

La segunda manera de estudiar un ecosistema es mediante los ciclos de la materia. con ellos lo que se expresa es como los distintos elementos químicos (oxígeno, hidrógeno, carbono...) que forman a los distintos seres vivos que van pasando de unos niveles tróficos a otros.

Y la tercera forma de análisis es la de centrarse en el llamado flujo de energía que va pasando de un nivel a otro y que es el encargado de que el ecosistema esté en funcionamiento. En este caso tenemos que subrayar que dicha energía siempre sigue la misma dirección, por ello se dice que el ecosistema es una diatérmica. 

La noción de ecosistema surgió en la década de 1930 para explicar la compleja interacción entre los seres vivos, las corrientes de energía, los recursos materiales, y la comunidad en la que se desarrollan.

A mayor número de especies (es decir, mayor biodiversidad), el ecosistema suele presentar una mayor capacidad de recuperación. Esto es posible gracias a las mejores posibilidades de absorción y reducción de los cambios ambientales.

El concepto de hábitat está asociado al de ecosistema. 

El hábitat es el lugar físico del ecosistema, una región que ofrece las condiciones naturales necesarias para la subsistencia y reproducción de las especies.

El nicho ecológico, por su parte, es el modo en que un organismo se vincula con los factores bióticos y abióticos del ambiente a través de distintas condiciones físicas, químicas y biológicas.

Es importante tener en cuenta que un ecosistema supone una situación de equilibrio que cambia con el tiempo y que implica la constante adaptación de las especies que habitan en él.

Un bioma es un ecosistema que se desarrolla sobre una gran extensión de la superficie del planeta, puede ser terrestre o acuática. Podría decirse también que se trata de una formación biogeográfica junto con los organismos que viven en ella. Bioma es el resultado de la unión de Biotopo (espacio físico, natural y limitado donde se desarrolla la biocenosis, parte viva del ecosistema) y Biocenosis (conjunto de organismos de cualquier especie (vegetal y animal) que coexisten en un espacio definido que ofrece las condiciones exteriores necesarias para su supervivencia.).

Se agrupan todos los ecosistemas de estructura y organización semejante bajo el concepto de "bioma", está compuesta por varias poblaciones; una población es un conjunto de seres vivos de la misma especie, denominados individuos.

Tipos de ecosistema

• Ecosistema acuático

Los ecosistemas acuáticos incluyen las aguas de los océanos y las aguas continentales dulces o saladas.

Cada uno de estos cuerpos de agua tiene estructuras y propiedades físicas particulares con relación a la luz, la temperatura, las olas, las corrientes y la composición química, así como diferentes tipos de organizaciones ecológicas y de distribución de los organismos.

Ecosistema marino

La oceanografía se ocupa del estudio de estos ecosistemas. Pueden ser de dos tipos dependiendo de la luz solar que reciben:

• Fótico: Cuando recibe luz suficiente para la fotosíntesis, lo que sucede hasta los 200 m de profundidad. Ejemplos de ecosistemas de este tipo son el de playa o costero, el de plataforma continental, de mar abierto, arrecife de coral, laguna de atolón, desembocadura de río, etc.
• Afótico: Donde no llega la luz suficiente para la fotosíntesis. Como en el mar poco profundo, mar profundo, abisal, fosa oceánica y la mayor parte del fondo marino.

Ecosistema de agua dulce

La limnología se ocupa del estudio de los ecosistemas de ríos y lagos. En este grupo no sólo se consideran los ecosistemas de agua corriente (medios lóticos) y los de agua quieta (medios lénticos), sino también los hábitats acuosos de manantiales, huecos de árboles e incluso las cavidades de plantas donde se acumula agua y los ambientes de aguas subterráneas.

• Ecosistema terrestre

Son aquellos en los que la flora y fauna se desarrollan en el suelo o subsuelo. Dependen de la humedad, temperatura, altitud y latitud, de tal manera que los ecosistemas biológicamente más ricos y diversos se encuentra a mayor humedad, mayor temperatura, menor altitud y menor latitud.

Los ecosistemas pueden clasificarse según el tipo de vegetación, encontrando la mayor biodiversidad en los bosques, y esta va disminuyendo en los matorrales, herbazales, hasta llegar al desierto. Según la densidad de la vegetación predominante, pueden ser abiertos o cerrados. Entre los principales ecosistemas terrestres tenemos al bosque, la selva, los matorrales, la tundra y el desierto.

Elementos que conforman el Ecosistema

Los factores abióticos son los que permiten la supervivencia y el desarrollo del ciclo de vida natural de los seres vivos, por lo que se puede incluir a la luz solar, el agua, los nutrientes naturales, el suelo, la temperatura y la humedad.

En cuanto a los seres vivos, considerados factores bióticos, se les clasifica de la siguiente manera: organismos productores, organismos consumidores y organismos descomponedores.

•  Organismos productores (también conocidos como productores primarios) se entiende como todo ser vivo capaz de producir su propio alimento. Las bacterias y principalmente las plantas forman parte de este grupo.
• Organismos consumidores por el contrario, son aquellos que dependen de otros para sobrevivir como los animales. Estos pueden consumir plantas, conocidos como herbívoros, consumir a otros animales y denominarse carnívoros, o bien, alimentarse de vegetales y carne y formar parte de los omnívoros como nosotros mismos.
• Organismos descomponedores son los que convierten a las moléculas orgánicas complejas a moléculas más simples. Las bacterias y los hongos son los principales organismos encargados de la descomposición.

Materia y energía en los ecosistemas

Todos los seres vivos necesitan materia y energía para llevar a cabo sus funciones vitales. Toda la energía utilizada por los seres vivos proviene del Sol, está energía es consumida y ya no volverá a ser utilizada por los seres vivos, por eso se dice que la energía que atraviesa un ecosistema es unidireccional, es decir, fluye en una sola dirección. La materia orgánica procedente de restos y cadáveres de seres vivos es transformada por algunos microorganismos en materia inorgánica. Esta materia es consumida por los seres autótrofos y heterótrofos. A su vez, cuando estos mueren, sus restos son de nuevo transformados en materia inorgánica, es por ello, que la materia constituye un ciclo cerrado en el ecosistema.

Niveles tróficos del ecosistema

El conjunto de seres vivos de un ecosistema que obtienen la materia y la energía de un modo semejante se denomina nivel trófico. Existen los siguientes niveles tróficos:

• Productores: Son los seres autótrofos, que captan la energía solar y la utilizan para transformar la materia inorgánica en materia orgánica.
• Consumidores: Son los seres heterótrofos que obtienen la materia y la energía alimentándose  de los productores. Existen varios tipos:
• Consumidores primarios: Herbívoros, se alimentan directamente de los productores.
• Consumidores secundarios: Carnívoros, se alimentan de los consumidores primarios.
• Consumidores terciarios: Se nutren de los consumidores secundarios.
• Descomponedores: Son las bacterias y los hongos, que descomponen los restos orgánicos e inorgánicos de otros seres vivos y los transforman en materia útil para los productores.

Cadenas tróficas

Para representar de forma lineal las relaciones alimentarias que se establecen entre los distintos niveles tróficos, se utilizan las cadenas tróficas.Normalmente, un consumidor se alimenta de más de una especie del nivel inferior y sirve de alimento a varios individuos del nivel superior. Entre las distintas cadenas alimentarias se establecen varias conexiones; por eso, para explicar gráficamente ese complejo entramado de relaciones, en lugar de cadenas es más correcto hablar de redes tróficas.

• Ley del diezmo 

O ley del diez por ciento.Esta ley también se le conoce como "Eficiencia ecológica", asume por ejemplo que de la energía que un organismo "X" capta (Ya sea por alimento, radiación solar, etc) un 90% aproximadamente se perderá en las actividades vitales del organismo (moverse, mantener el metabolismo constante, reproducirse, crecer) y que el organismo "Y" que consuma a este individuo "X" únicamente obtendrá el 10% de la energía inicialmente absorbida por "X", es decir, que si un león devorara a una cebra, este león únicamente obtendrá un 10% de la energía que la cebra haya consumido inicialmente, esto es porque la cebra habrá empleado la mayor parte de su energía en su propia supervivencia, esto se aplica de la misma manera en todos los niveles de la pirámide alimenticia, de modo que el organismo tope (un buitre carroñero por ejemplo) obtendrá un 0.001% de la energía total de la pirámide, la misma naturaleza tiene mecanismos para compensar este sistema, es por eso que los depredadores son menos (porque un león necesita consumir 10 cebras para obtener el 100%), en cuanto a acumulación de toxinas u otros compuestos el sistema funciona al revés, de modo que el buitre tendrá una acumulación de toxinas del 1000% al finalizar el sistema esta peculiaridad se conoce como magnificación ecológica.

Ciclos biogeoquímicos

Los nutrientes, sustancias esenciales para la vida, son ciclados en la biosfera desde tiempos remotos en los ciclos biogeoquímicos. en estos ciclos, los nutrientes se mueven desde el ambiente a través de los organismos, y luego son regresados al medio. todos son impulsados, directa o indirectamente por la energía del sol y la gravedad.

existes tres tipos de ciclos biogeoquímicos que se encuentran interconectados:

• Ciclos gaseosos, los nutrientes se encuentran circulando principalmente en la atmósfera y los organismos vivos. en estos, los elementos se reciclan rápidamente en días o incluso horas. Los principales son los del carbono, nitrógeno y oxígeno.
• Ciclos sedimentarios, los nutrientes circulan entre la corteza terrestre (suelo, rocas e inclusive el fondo marino), la hidrosfera y los organismos visos. Los elementos no se reciclan tan rápidamente como en los ciclos gaseosos.
• Ciclo hidrológico, el agua circula entre el océano, el aire, la tierra y los organismos vivos. este es el ciclo que distribuye el calor del sol en la superficie de la Tierra.

Problematizacion:

Como llevar a la practica todo lo aprendido anteriormente, para así, de manera real elaborar nuestro propio microecosistema.

Observaciones:

Para poder realizar nuestro ecosistema, se necesito de ciertos materiales que hicieran posible una recreación en miniatura de un ecosistema terrestre real. 

Con la gravilla, la tierra, el humus, el musgo y el carbón se buscaba la simulación de un perfil edáfico para la plantación de las epifitas y que estas puedan crecer optima mente. Con la presencia del suelo, el agua que fue agregada y la exposición a la luz solar se tenían cubiertos los factores abióticos.

Con la colocación de las epifitas se tenia cubierto a los productores, con los pequeños organismos que estaban en la tierra negra se contaba con los consumidores primarios y finalmente con las lombrices y los microorganismos presentes en el humus estaban los descomponedores.

Lo anterior mencionado eran los factores bioticos primordiales para el sustento del ecosistema.

Primero se coloca la gravilla

Medir las proporciones de cada material

plantas epifitas (bromelias y helechos)

Se coloca la tierra negra

En la tierra se encuentran lombrices (descomponedores)

Se agrega el carbón vegetal

Se agrega el humus

Por último se agrega el musgo

Se deben colocar las plantas

Se coloca el termómetro externo y uno interno 

Se debe añadir el agua y cerrarlo, después de eso ya no podrá ser abierto de nuevo

Microecosistema 

 Resultados:

Tomando en cuenta los factores principales de los ecosistemas y el objetivo de llevar a la practica la construcción de nuestro propio microecosistema, ahora sabemos que:

• Debemos lograr que el ecosistema sea sostenible.
• Una vez que se cierra no debe abrirse y deberá sobrevivir por sus propios medios, de allí que su correcta elaboración sea tan importante.
• Las plantas deben llevar a cabo el proceso de la fotosíntesis, absorberán la luz solar, necesitaran del agua para hidratarse, y el bióxido de carbono lo obtendrán  de la materia descompuesta, para así finalmente producir el oxigeno que necesitan los descomponedores y consumidores para vivir, al igual que esto les permitirá crecer y ser la base de la pequeña red trófica de microecosistema.
• El ciclo hidrológico también se lleva a cabo dentro del ecosistema. Se evaporará y luego se condensara para poder pasar a formar parte otra vez del suelo.
• El carbono se producirá con la materia orgánica descompuesta, como las hojas que se caigan de las plantas.
• La temperatura es de los factores mas importantes y elementales del microecosistema pues gracias a ella se llevaran a cabo procesos como el ciclo hidrológico. Por ello es necesario la lectura de temperaturas internas y externas de los termómetros, para así poder hacer comparaciones.

Ejemplo de un microecosistema 

Este ecosistema en miniatura comenzó en 1960 como un entretenimiento, David Latimer aficionado a las plantas quiso saber cuánto tiempo son capaces de soportar las plantas sin riego y con cuidados básicos. 53 años más tarde esta planta, una tradescantia, sigue viva y ha pasado a ser la joya de la familia Latimer.

David Latimer plantó en 1960 su mini jardín en una botella gigante y la regó por última vez en 1972, antes de sellarla herméticamente.

Fué una trasdecantia, la regó y la dejo sin ningun otro cuidado hasta 1972, momento en el que volvió a regarla y la sello herméticamente hasta hoy, 40 años aislada del mundo exterior. La planta ha crecido y ocupa prácticamente toda la botella, con una apariencia sana. La única vitamina que recibe es la luz natural, por lo que la planta realiza la fotosíntesis de manera normal, nutriéndose de las bacterias que sobreviven en el fondo y absorbiendo el agua que se genera por la condensación de la humedad. El señor Latimer la tiene colocada cerca de una ventana y le da la vuelta de vez en cuando para que crezca de manera uniforme.

La planta ha creado su propio ecosistema en miniatura, es el ciclo perfecto de la vida. La única entrada externa que ha tenido la planta ha sido la energía solar, todo lo demás es reciclado.

Con las hojas muertas que van cayendo a la parte inferior de la botella, se crea el dióxido de carbono también necesario para la fotosíntesis y los nutrientes que absorbe a través de sus raíces.

Este ingeniero inglés jubilado cuida ahora a la trasdecantia como si fuese uno más de la familia y se ha marcado como objetivo que cuando él no pueda sea su hijo el que siga cuidándola.

La NASA se ha interesado por la planta de Latimer. Las plantas depuradoras funcionan muy bien, sacando los contaminantes del aire, de modo que una estación espacial pueda ser auto-suficiente.

Conclusiones:

Tenemos la composición de un microecosistema dentro de la tercera practica realizada. Se sabe ya que la manera de estudiar a un ecosistema está basado en tres partes fundamentales, por tanto, a continuación se mostraran los elementos encontrados dentro de la práctica para la conformación de esta en donde se introdujeron  varios elementos en el recipiente requerido.

Detallando cada uno de esos elementos se muestra la aparición de factores bióticos (en este caso: las plantas introducidas tanto vasculares como no vasculares, siendo seres productores ; alguno que otro organismo vivo encontrado en la tierra como lo fueron las lombrices en su nivel trófico de descomponedor, en este caso no se colocaron hongos dentro de esta) y abióticos (tenemos lo que es el agua que fue rociado en una cantidad moderada, ejerciendo así el modelo de humedad dentro del microecosistema; como también la temperatura que se creó a partir de estos junto con el recubrimiento del recipiente; cada uno delimitando la distribución de los seres vivos y sus relaciones; por último se conlleva a la filtración de los rayos del sol). Todos los seres vivos necesitan de energía  y materia para realizar sus funciones como parte de una población, comunidad y más aun de un ecosistema recubriendo sus necesidades vitales, normalmente se encuentra que  dentro de las tramas tróficas  los organismo superiores consumen a los organismos más pequeños que ellos, pero al ser la practica pequeña se colocaron solo algunos elementos, en este caso ninguno de ellos se afectara de manera inconsciente como lo marca la naturaleza ya que la simbiosis que se encuentra estará de una manera muy marcada (se conoce que a mayor diversidad de especies (biodiversidad) se tiene una absorción y recuperación de cambios ambientales) y el nicho ecológico hace que esta relación de factores se cree de distintas condiciones.

Bibliografia:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ecosistema#Ecosistema_terrestre

http://ecotumundo.blogspot.mx/2012/02/ley-de-diezmo-ecologico.html

http://ecoinventos.com/ecosistema-en-miniatura-mini-jardin-en-una-botella-sellada-53-anos/

Observaciones Semana 1
A partir de que dese hace una semana se ha cerrado la garrafa hemos podido observar que las lombrices han muerto. 

Tras haber investigado nos dimos cuenta de que nuestras lombrices murieron por exceso de agua. Aquí una breve explicación:
La respiración de las lombrices es cutánea, es decir, a través de la piel. Para que puedan respirar, debe haber una correcta proporción de aire y de agua en el Micro ecosistema. Para el correcto desarrollo de las lombrices, la humedad de nuestro Micro ecosistema debe estar alrededor del 80%. Esto equivale a la humedad de la tierra de una planta cuando la hemos regado y ya ha drenado el exceso de agua, es decir, que está húmeda pero no tiene aspecto de fango. Las partículas del humus deben estar sueltas, como si fuera poso de café. Si el contenido hídrico del Micro ecosistema es más elevado, los poros por donde debería circular el aire están ocupados por agua. Esta circulación incorrecta del aire tiene dos consecuencias: por un lado la aparición de olores inadecuados y, por otro, la muerte de las lombrices. 


Las temperaturas de la semana han estado entre los 17°C y los 22°C Y en este fin de semana la temperatura baja desde los 28°C y baja hasta los 16 °C. 

Observamos que en los días que hizo frió la Garrafa se contrajo deformándose un poco y en los días de calor quedo en su forma normal, esto se debe a que los gases al momento de enfriarse en contraen por que empiezan a encogerse las moléculas y esto hace que tengan menos Volumen. A comparación de cuando se calienta, las moléculas se expanden.

Algunas plantas empiezan a tomar un color mas café haciéndonos pensar que se están marchitando.

 En cambio otras siguen teniendo su hermoso color verde

Para mas información sobre cuales son las causas de la muerte en las Lombrices los invitamos a ver la siguiente pagina: 

http://www.compostadores.com/h/vermicompostaje/que-les-pasa-a-mis-lombrices-rojas

Observaciones Semana 2

Siendo ya la segunda semana de nuestro Micro Ecosistema podemos observar que la capa de Humus que le pusimos antes del Musgo esta empezando a descomponerse tomando un tono Blanco. Cualquier compuesto que sea sintetizado biológica mente está sujeto a destrucción por la acción de las bacterias; de otra manera estos compuestos se acumularían en vastas cantidades sobre la superficie de la tierra.

Hoja en proceso de descomposición.

 También por su parte los gusanos después de muertos ya se empezaron a desintegrar. Solo quedan unas cuantas partes de estos

Mitad de gusano

Algunas de las plantas al igual que es musgo están empezando a ponerse en tonalidades de Amarillo y Café, Mientras que algunas aun están intentando sobrevivir manteniendo así su hermosa tonalidad Verde .

 

En la siguiente tabla podrán encontrar las temperaturas, de la Semana pasada empezando en martes 18 hasta el día viernes 21, comparando el termómetro que se encuentra adentro con el que se encuentra afuera.

Para conocer mas sobre el Humus descargue la información en la siguiente pagina:

http://www.ulpgc.es/descargadirecta.php?codigo_archivo=3984 

Observaciones Semana 3
Seguimos con las observaciones de este maravilloso micro-ecosistema siendo la tercera semana las plantas que utilizamos para este experimento han empezado a marchitarse al igual que el musgo que utilizamos

El musgo se esta secando

El Humus sigue con su proceso de desintegración para hacer que la tierra se vuelva mas fertil para las plantas adentro

Humus en descomposición 

La botella que se utilizo se ha llenado la parte de arriba de gotas de agua, esto debido a al Ciclo del agua.

Para Finalizar la tabla de temperaturas de esta semana en °C. (Semana del 25 de marzo al 28 de marzo)

Los espacios vacíos son por que no se pudo ver la temperatura.

Observaciones Semana 4

Como ya les vengo mencionando desde de semanas anteriores las plantas siguen teniendo un color café con verde y están luchando por sobrevivir en la botella. 

Temperatura en °C

 Semana del 31 de marzo al 4 de abril

Observación semana 5

Semana 7 de Abril al 11 de Abril

El Termómetro que colocamos en la parte de adentro de nuestro micro-ecosistema en un movimiento de traslado se ha girado en dirección al musgo siento casi imposible poder medir la temperatura de los siguientes días, a partir del Martes de esta semana.

Aquí las Temperaturas en °C

Dato: el día Jueves 10 el termómetro de afuera marco una Temperatura mayor al que puede marca. por tal razón no se pudo poner exactamente la temperatura.

La temperatura fue mayor a 31 y no lo marco el termómetro.