Ecosistemas_

Progresiones de aprendizaje del área de conocimiento CNEYT III

Ecosistemas, interacciones, energía y dinámica

Concepto central

Progresiones

Conceptos transversales

Progresiones

Concepto central

Ecosistemas: interacciones, energía y dinámica

“Los ecosistemas terrestres están sostenidos por el flujo continuo de energía, que se origina principalmente del Sol, y el reciclaje de materia y nutrientes dentro del sistema. Son sistemas complejos e interactivos que incluyen tanto las comunidades biológicas (bióticas) como los componentes físicos (abióticos) del ambiente. Al igual que con los organismos individuales, existe una estructura jerárquica; grupos de los mismos organismos (especies) forman poblaciones, diferentes poblaciones interactúan para formar comunidades, las comunidades viven dentro de un ecosistema, y todos los ecosistemas de la Tierra conforman la biosfera. Los ecosistemas son dinámicos y experimentan cambios en la composición y abundancia de la población y cambios en el entorno físico a lo largo del tiempo”. (National Research Council, 2012)

Conceptos transversales

CT1 Patrones

CT2 Causa y efecto

CT3 Medición

CT4 Sistemas

CT5 Flujos y ciclos de la materia y la energía

CT6 Estructura yfunción

CT7 Estabilidad ycambio

Estabilidad y cambio

Pequeños cambios en una parte de un sistema pueden causar grandes cambios en otra parte del ecosistema. Los organismos y las poblaciones de organismos dependen de sus interacciones ambientales tanto con otros seres vivos (bióticos) como con factores no vivos (abióticos). Los ecosistemas son de naturaleza dinámica y sus características pueden variar con el tiempo. Los cambios en la biodiversidad pueden influir en los recursos humanos, como los alimentos, la energía y los medicamentos, así como en los servicios ecosistémicos de los que dependen los humanos, por ejemplo, la purificación del agua.

5. Los biomas son las grandes regiones de vegetación a nivel mundial en función de la distribución de la energía en las distintas regiones de la Tierra.

9. El grado en el que sucede la fotosíntesis varía conforme a la cantidad de energía solar, lo que origina diferencias en el crecimiento de las plantas (productividad). De la misma forma, en los ecosistemas y en sus comunidades también se presentan diferencias de productividad.

2. A través de las reacciones químicas involucradas en la respiración celular de plantas y animales, las moléculas de los alimentos se rompen y se libera energía útil para los seres vivos.

6. Las redes tróficas tienen diferentes niveles y el uno de los primeros está formado por plantas y algas. En los flujos de materia y energía, que se presentan en los niveles de las redes tróficas, solo una pequeña fracción de la materia consumida en el nivel inferior se transfiere al nivel superior, para producir crecimiento y liberar energía durante la respiración celular. Dada esta ineficiencia, generalmente hay menos organismos en los niveles más altos de una cadena trófica.

8. En las redes tróficas disminuyen los niveles debido a que la cantidad de energía disponible que se transfiere al siguiente nivel es cada vez menor.

7. La energía solar captada por las plantas fluye a través de la biomasa, al ser consumida por los herbívoros y los demás integrantes de la red trófica. En este proceso también no toda la energía de las plantas llega a los siguientes niveles.

13. Los servicios ecosistémicos o ambientales son aquellos que la naturaleza o los procesos ecológicos proveen a los seres vivos y al planeta y son considerados el motor del medio ambiente.

1. Dentro de las células de los organismos fotosintéticos hay estructuras responsables que facilitan que la energía del Sol sea capturada por las plantas durante el proceso y se forme la materia vegetal.

Patrones

Estudiar patrones de interacciones entre organismos dentro de un ecosistema. Reconocer patrones en los datos y hacer inferencias justificadas sobre cambios en las poblaciones de un ecosistema.

11. En los ecosistemas y comunidades la estabilidad y madurez varía, lo cual origina diferentes productividades. Los ecosistemas inestables e inmaduros son más vulnerables a perturbaciones y esto afecta su productividad.

4. La energía solar se distribuye en el planeta, las condiciones físicas del ambiente (temperatura y la precipitación) dan lugar a diferentes formas de vida.

10. En cualquier ecosistema, los organismos y poblaciones con necesidades similares de alimentos, agua, oxígeno u otros recursos pueden competir entre sí, limitando su crecimiento y su reproducción.

Causa y efecto

Analizar las relaciones de causa y efecto entre los recursos y el crecimiento de organismosindividuales y el número de organismos en los ecosistemas durante períodos de abundancia y escasez de recursos. Los ecosistemas son de naturaleza dinámica, sus características pueden variar con el tiempo. Las alteraciones de cualquier componente físico, químico o biológico de un ecosistema pueden provocar cambios en todas sus poblaciones.

Medición

Factores que afectan la cantidad de recursos disponibles en los ecosistemas a diferentes escalas.

12. Las sustancias presentes en los organismos vivos intervienen en las redes tróficas, en ellas se combinan y recombinan de diferentes formas y fluyen entre los organismos, la atmósfera y el suelo. En cada nivel de la cadena trófica, la materia y la energía se conservan. Por ejemplo, en una etapa del ciclo del carbono sucede la fotosíntesis y la respiración celular, en ella se dan procesos químicos, físicos y biológicos, en los que se intercambia el carbono entre la biosfera, la atmósfera y los océanos.

Sistemas

Se desarrolla un modelo que describe el movimiento de la materia y la energía entre plantas, animales, descomponedores y el ambiente.

Flujos y ciclos de la materia y la energía

Dentro de los organismos individuales, los alimentos se mueven a través de una serie de reacciones químicas en las que se descomponen y reorganizan para formar nuevas moléculas, apoyar el crecimiento o liberar energía. Las plantas, las algas y muchos microorganismos utilizan la energía de la luz para producir azúcares (alimentos) a partir del dióxido de carbono de la atmósfera y el agua a través del proceso de fotosíntesis, que también libera oxígeno. Estos azúcares pueden usarse inmediatamente o almacenarse para su crecimiento o uso posterior.En esta reacción, el dióxido de carbono y el agua se combinan para formar moléculas orgánicas a base de carbono y liberar oxígeno. La respiración celular en plantas y animales implica reacciones químicas con oxígeno que liberan energía almacenada.Las transferencias de materia y energía hacia y desde el entorno físico ocurren en todos los niveles. En estos procesos, las moléculas complejas que contienen carbono reaccionan con el oxígeno para producir dióxido de carbono y otros materiales.La materia circula entre el aire y el suelo, así como entre las plantas, los animales y los microorganismos a medida que estos viven y mueren. Las redes tróficas muestran cómo la materia y la energía se transfieren entre productores, consumidores y descomponedores a medida que los tres grupos interactúan dentro de un ecosistema.

14. La ciencia como un esfuerzo humano para el bienestar, parte 3. Discusión de la aplicación de las ciencias naturales: Desequilibrio ecológico.

3. Durante la fotosíntesis el dióxido de carbono y el agua se combinan para formar moléculas orgánicas que contienen carbono y liberar oxígeno, estas reacciones requieren energía solar y producen azúcares.

Estructura y función

Los seres vivos están hechos de células. Describe la función de una célula como un todo y las formas en que las partes de las células contribuyen a la función.