William Cardona DuqueBiólogo

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ADAPTACIÓN:Estructura anatómica  proceso fisiológico o rasgo del Estructura anatómica, proceso fisiológico o rasgo del comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un período de tiempo mediante selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plazo para reproducirse con éxito

FACTORES LIMITANTES: F t     di i  l   i i   l Factores que condicionan la supervivencia, el crecimiento y la reproducción: la temperatura, la luz, los nutrientes inorgánicos, agua, gasesg , g , g

Adaptación al Ambiente

Velocidad y persistencia del cambio ambiental:

El medio es cambiante y el cambio ambiental se d    l  d  ti     t  produce en lapsos de tiempo muy cortos 

(continuamente) pero, además, se producen cambios históricos. El cambio ambiental puede ser rápido o p ppuede ser lento 

Velocidad y balance coste‐beneficio de la respuesta por parte del organismo:

Balance establecido en función de la persistenciadel cambio ambiental 

1. Modelo de regulación:

• Pretenden dotar a los organismos de mecanismos de respuesta que actúan muy rápidamente. 

C bi    l   l id d d  l    fi i ló i  Cambios en la velocidad de los procesos fisiológicos, también puede incluir cambios de comportamiento 

No tienen nunca una modificación de la morfología ni de la estructura biofísica del organismo g

Suponen un gasto energético. Ej. Tiritar p g g j

2. Aclimatación

Tipo de respuesta más o menos rápida que implica un cambio morfológico reversible

Es una respuesta estructural 

Cubierta grasa que acumulan algunos animales en invierno 

Aclimatación de los alpinistas a la falta de oxígeno t d   l  ú  d   it it      aumentando el número de eritrocitos en sangre 

3. Cambios en el desarrollo:

Cambios estructurales lentos e irreversibles que se producen como respuesta a cambios ambientales producen como respuesta a cambios ambientales lentos 

Plantas de sombra y plantas de sol tienen una relación entre hojas y raíces muy distinta, las que tienen peores condiciones tienen un aparato radicular más condiciones tienen un aparato radicular más desarrollado para evitar la sequía 

4. Cambios de comportamiento

Respuestas a modificaciones ambientales lo suficientemente severas para que no sirvan ninguna de las respuestas anterioreslas respuestas anteriores

Procesos migratorios y de hibernación  (están g y (implicados cambios de aclimatación)

d d d l h d b l d f l lPérdida de las hojas de árboles caducifolios, el proceso de dormancia que tienen muchas semillas y los procesos de acumulaciónp

La Ley del Mínimo de Liebig

Liebig fue uno de los pioneros en el estudio del efecto de diversos factores sobre el crecimiento de las plantas 

D b ió     l  di i t  d  l   l t   l    Descubrió, que el rendimiento de las plantas suele ser limitado no sólo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades, sino por algunas materias primas, que se necesitan en cantidades diminutas pero escasean en el suelo 

La Ley del Mínimo fue re‐enunciada por Bartholomewy p(1958) para que fuese aplicable al problema de la distribución de especies y que tuviera en cuenta los límites de tolerancia de la manera siguiente: límites de tolerancia de la manera siguiente: 

La distribución de una especie estará controlada por el factor ambiental para el que el organismo tiene un rango de 

adaptabilidad o control más estrecho p

T t d i d   d   l i  f t  Tanto demasiado comomuy poco de cualquier factor abiótico simple puede limitar o prevenir el crecimiento a pesar de que los demás factores se encuentren en, o a pesa de que os de ás acto es se e cue t e e , ocerca del óptimo

Esta modificación de la ley del mínimo se conoce como la Ley de los Factores Limitantes 

Ley de los Factores Limitantes (Bartholomew1958)1958)

Aplicable a la distribución de las especies

“ La distribución de una especie estará controlada por el factor ambiental para el que  el organismo tiene un factor ambiental para el que, el organismo tiene un rango de adaptabilidad o control mas estrecho”

Factor Limitante, es aquel que limita el crecimiento (o cualquier otra respuesta) de un organismo

Rango óptimo de crecimiento con respecto a la g p ptemperatura

La razón por la cual una especie de un ecosistema no penetra indefinidamente en un ecosistema adyacente se debe a que con frecuencia se enfrenta a uno o más factores abióticos en el sistema adyacente que son factores abióticos en el sistema adyacente que son limitantes 

Factores biológicos como depredación, enfermedad, parásitos y competencia también pueden ser factores limitantes 

Con respecto a las plantas, el factor abiótico que con mayor frecuencia es limitante en los ecosistemas yterrestres naturales es el agua

El      l  i i l f  d  d fi i ió  d  l  El agua es el principal factor de definición de los principales biomas en bosques, pastizales y desiertos 

Cantidad óptima de lluvia para muchas especies de árboles: 150 cm por año

Límite (inferior) de tolerancia: 75 cm por año 

Límite inferior de los pastos: 25 cm por año

Límite inferior de Cactus: 5 a 10 cm por año

En consecuencia: 

Regiones con precipitación superior a 100 cm por año: típicamente bosques

Regiones con 25 a 75 cm por año: típicamentepastizales

Regiones con menos de 25 cm de lluvia: típicamente desiertos

En los valores intermedios de lluvia  los bosques En los valores intermedios de lluvia, los bosques penetran en los pastizales y estos, a su vez, en los desiertos. 

Adaptaciones a Distintos Factores Limitantes

MANTENIMIENTO DE LAHOMEOSTASIS:

Muchos organismos son capaces de mantener un equilibrio salino que está íntimamente ligado a la regulación del flujo de agua

Los iones tienden a moverse de las zonas con mayor concentración a las de menor concentración  

Mantenimiento de un desequilibrio que conlleva un gasto energético 

Un pez que vive en agua dulce tiene una concentración ió i            l    h     l  di  iónica en su cuerpo mayor que la que hay en el medio 

Poseen mecanismos que son capaces de captar muchos iones en los riñones y en las branquias 

Tienen una orina muy copiosa y poco concentrada en l     li i   l     l   b  sales para eliminar el agua que les sobra 

Un pez que vive en un medio marino ?Un pez que vive en un medio marino ?

Tiende a perder agua Tiende a perder agua 

Expulsan una orina poco copiosa y muy concentrada en sales en sales 

Los tiburones y las rayas tienen urea en la sangre y con ella consiguen aumentar la concentración salina

Mantener alta la concentración de urea en la sangre Mantener alta la concentración de urea en la sangre conlleva un gasto metabólico

Los animales terrestres ingieren iones constantemente 

Acumulan iones en exceso y hay que excretarlos: orinay sudory sudo

Con la excreción también se está perdiendo agua que p g qes un factor limitante

Animales que viven en zonas sin problemas de agua, orinan más que animales que viven con escasez de agua   agua   

EXCRECIÓN DE NITRÓGENOEXCRECIÓN DE NITRÓGENO

La mayoría de los carnívoros tienen un problema La mayoría de los carnívoros tienen un problema fisiológico derivado de su dieta

Los organismos acuáticos expulsan el nitrógeno en forma de amoniaco (Tóxico)

Un carnívoro terrestre no puede acumular el nitrógeno en forma de amoniaco

Los mamíferos concentran el nitrógeno en forma de Los mamíferos concentran el nitrógeno en forma de urea. Produce un ahorro de agua ya que se acumula en la sangre y, luego, es expulsada por una orina menos 

i     á   d  copiosa y más concentrada 

Las aves y los reptiles acumulan el nitrógeno en forma Las aves y los reptiles acumulan el nitrógeno en forma de ácido úrico, es más denso y cristaliza formando una pasta que se concentra muy bien, de modo que se i d        pierde muy poco agua. 

La pasta que se forma se denomina Guano y es un La pasta que se forma se denomina Guano y es un abono muy apreciado 

CONSERVACIÓN DEL AGUACONSERVACIÓN DEL AGUA

Está en relación con los iones y con su excreción pero Está en relación con los iones y con su excreción pero también con la temperatura 

Cuando las temperaturas son mayores a las temperaturas óptimas, la mayoría de los organismos son capaces de disipar calor por medio de la sudoración 

Antes de empezar a sudar, la evaporación de agua ya se ha producido por las vías respiratorias ha producido por las vías respiratorias 

Organismos que no tienen disponibilidad de agua, tienden a buscar microclimas más frescos y disminuir su actividad e incluso migrar su act v dad e c uso g a

El camello se calienta muy lentamente. Sus jorobas acumulan agua y además aumentan mucho su relación superficie/volumen 

Muchos organismos se esconden en madrigueras y sólo salen para hacer trayectos cortos. 

OXÍGENOOXÍGENO

Muchos animales tienen como elemento limitante el oxígeno 

l bl d hEl problema de muchos organismos es que por su tamaño y volumen se hace imposible la llegada de O2 a los tejidos por simple difusiónj p p

Los insectos tienen tráqueas que conectan los tejidos       ili   l  í   que van a utilizar el oxígeno  

b d d l l fl dLos vertebrados disuelven el oxígeno en un fluido circundante: la sangre

El oxígeno es muy poco soluble en agua por lo tanto se tienen que utilizar compuestos como la hemoglobinatienen que utilizar compuestos como la hemoglobinapara concentrar grandes cantidades

Branquias: zonas muy irrigadas a las que el oxígeno pasa por simple difusión 

TEMPERATURA

Hay organismos que tienen su temperatura corporal estable y otros que no

Organismos reguladores: mantienen una serie de condiciones internas más o menos establescondiciones internas más o menos estables

Organismos acomodadores: mantienen unas di i  i t     b l t   l li    l  condiciones internas en absoluto paralelismo con las 

condiciones externas

HOMEOTERMOS:

Organismos que mantienen unas condiciones de temperatura constantes (mamíferos y aves)

POIQUILOTERMOSPOIQUILOTERMOS:

Amoldan su temperatura a la del medio ambiente (resto Amoldan su temperatura a la del medio ambiente (resto de organismos, no sólo los animales) 

ENDOTERMOS:

Aves y mamíferos. Mantienen una temperatura corporal a base de fuentes internas de energíaa base de fuentes internas de energía

ECTOTERMOS:

Utilizan fuentes de calor externas a sus cuerpos. El rango de temperatura que aguantan es mucho más amplio que 

el de los endotermos. 

Un animal cuya relación superficie/volumen sea Un animal cuya relación superficie/volumen sea grande tiene más facilidad para ser ectotermo

Cuando la relación superficie / volumen es pequeña, el animal tiene mayor beneficio en ser endotermo

No existen casos de endotermia en organismos i   t     íf  marinos excepto en mamíferos 

La endotermia supone un consumo de oxígeno por parte del organismop g

La ectotermia, confiere una ventaja evolutiva en situaciones donde los aportes nutricionales no están siempre asegurados 

Los mamíferos y las aves viven en unos rangos de temperatura más pequeñas de los que soportan los temperatura más pequeñas de los que soportan los peces y los reptiles