4. Determinants vida organismes (2012)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 2º curso
Asignatura Ecologia
Año del apunte 2012
Páginas 3
Fecha de subida 07/11/2014
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

TEMA  4:  PATRONS  I  PROCESSOS  QUE  DETERMINEN  LA  VIDA  DELS  ORGANISMES   ECOLOGIA   DISTRIBUCIÓ  DELS  ORGANISMES   Cal  tenir  en  compte  l’escala  temporal  i  l’escala  espacial,  ja  que  els  factors  responsables   de  la  distribució  canvien:   *  Un  exemple  de  canvi  direccional  en  la  distribució  dels  organismes  degut  a  canvis  en  els  factors  al  llarg   de  l’escala  temporal,  és  la  distribució  de  les  espècies  forestals  a  les  muntanyes  rocoses:  hi  ha  hagut  un   augment   progressiu   de   la   temperatura   i   les   espècies   que   hi   habiten   han   anat   adaptant-­‐se   a   altituds   majors  per  tal  de  mantenir  la  temperatura  (fet  demostrat  pel  registre  fòssil).   L’ambient  òptim  és  aquell  en  el  que  la  fitness  és  major.  D’altra  banda,  com  que  hi  ha   una  gran  densitat  d’individus,  la  fitness  baixa,  per  això  es  ambients  subòptims  poden   passar  a  ser  més  atractius  degut  a  una  menor  densitat  d’individus.   La   dispersió   també   és   important:   hi   ha   espècies   (invasores)   que   tenen   una   gran   facilitat  per  colonitzar  territoris.   També   entren   en   joc   les   interaccions:   com   menys   competència   (i   més   aliment),   més   abundància  d’individus  i,  per  tant,  més  distribució.     FACTORS  AMBIENTALS  I  DISTRIBUCIÓ:  EXEMPLE  DE  L’AIGUA   El  potencial  hídric  de  l’aigua  condiciona  el  seu  moviment,  ja  que  l’aigua  es  mou  de  més   a  menys  potencial  hídric.   El   gradient   del   potencial   hídric   entre   el   sòl   i   l’atmosfera   és   descendent.   Si   hi   ha   sequera   i   el   sòl   té   un   potencial   menor   al   de   les   arrels   alhora   que   el   potencial   de   l’atmosfera   és   menor   al   de   les   fulles,   es   produeixen   trencaments   en   la   columna   d’aigua,  fet  que  pot  provocar  embolismes  =  mort  de  la  planta.   El  flux  d’aigua  a  través  de  la  planta  està  en  equilibri,  entra  aproximadament  la  mateixa   quantitat  d’aigua  que  surt  (dins  d’un  rang  de  tolerància  de  l’espècie).     -­‐  L’aigua   que  entra   depèn   de   la   diferència   de   potencial   entre   l’arrel   i   el   sòl,   així   com  de  la  superfície  del  xilema.     -­‐  L’aigua  que  surt  depèn  de  la  diferència  de  pressions  de  vapor  d’aire-­‐fulla,  de   l’àrea  foliar  i  de  la  conductància  foliar  (permeabilitat  fulla-­‐aigua).   Relació  entre  la  precipitació  i  les  formacions  vegetals:     -­‐  Roures:  fulles  tendres  i  caduques  (poc  costoses,  es  poden  perdre).     -­‐  Alzines:  fulles  dures  (no  es  pot  permetre  perdre-­‐les  per  l’elevat  cost).       TEMA  4:  PATRONS  I  PROCESSOS  QUE  DETERMINEN  LA  VIDA  DELS  ORGANISMES   ECOLOGIA   ESPECTRE  DE  RADIACIÓ  I  LLUM   1.  La  radiació  solar   és  la  principal  font  d’energia  de  la  biosfera  a  més  de  ser  l’única  font   d’energia  aprofitada  per  les  plantes  superiors  (principals  productors).   2.  La  llum  té  naturalesa  doble:  corpuscular  (fotó)  i  ondulatòria  (ona).   3.  L’equació  de  Planck  relaciona  diversos  paràmetres  de  la  llum:  E  =  h  ·∙  ν  (h  =  cnt).     -­‐  ν  és  la  freqüència  d’ona  i  es  mesura  en  s-­‐1.     -­‐  λ   és   la   longitud  d’ona   i   es   mesura   en   metres,   com   més   baixa,   més   energia   té.   Ordre  energètic:  radiació  gamma  >  rajos  X  >  UV  >  visible.  ν  ·∙  λ  =  c  (velocitat  llum).   4.   L’espectre   de   radiació   solar   és   diferent   segons   l’alçada   a   la   que   ens   trobem:   com   més  altura,  més  radiació  solar  (ja  que  hi  ha  menys  atmosfera  per  sobre  per  filtrar-­‐la).   5.  Quantitat  de  radiació:       -­‐  Flux  radiant:  quantitat  d’energia  emesa,  transmesa  o  rebuda  per  ut.  temps.   -­‐  Densitat  del  flux:  flux  radiant  incident  per  unitat  d’àrea.   6.  La  irradiància  és  el  flux  radiant  incident  sobre  una  superfície.  Es  divideix  en:     -­‐  Absorbància:  porció  absorbida  per  un  cos.     -­‐  Reflectància:  porció  reflectida  per  un  cos.     -­‐  Transmitància:  porció  transmesa  per  un  cos.   *  La  llei  de  Lambert  relaciona  irradiància  amb  l’angle  de  radiació:  Φ = Φ cos φ 7.  Distribució  global  de  la  radiació:  la  densitat  del  flux  és  major  en  zones  properes  al   equador  (baixes  latituds).  Un  altre  concepte  important  és  la  radiació  neta,  la  diferència   entre   la   irradiància   i   la   reflectància   per   albedo   (depèn   del   color   del   sòl),   a   les   selves   tropicals  és  major  degut  a  que  la  seva  foscor  reté  més  energia.   8.   Efecte   hivernacle:   gran   part   de   l’energia   absorbida   per   la   terra   es   converteix   en   infraroja   (longitud   d’ona   major)   que   és   reflectida   per   la   superfície   cap   a   l’espai,   tot   i   que   els   gasos   d’efecte   hivernacle   en   reflecteixen   una   part,   fet   que   permet   mantenir   una  temperatura  constant,  permetent  la  vida.   9.   Funcions   biològiques  en   les   que   intervé   la   llum:   pot   ser   un   recurs   (fotosíntesi)   o   una   condició  (fototropismes,  germinacions,  creixement,  floració...).   10.   Atenuació   de   la   irradiància:   té   relació   amb   la   densitat   foliar   i   la   quantitat   de   fotosistemes.  Si  hi  ha  nivells  elevats,  a  la  superfície  arriba  una  quantitat  molt  menor  de   llum   i   amb   una   longitud   d’ona   major   (menys   energètica).   El   mateix   passa   amb   el   plàncton  a  la  hidrosfera.   11.   Canvis   en   l’espectre   lumínic   i   adaptacions:   segons   la   profunditat   d’aigua   a   la   que   ens   trobem,   veiem   un   canvi   en   l’espectre   i   quantitat   de   llum,   fet   que   ha   originat   adaptacions  a  certs  espectres,  permetent  l’explotació  del  gradient  lumínic  disponible.   12.   Producció   primària   de   continents   i   oceans:   els   ecosistemes   terrestres   són   més   productius  que  els  marins  en  quant  a  la  producció  de  C  relativa  a  la  superfície  degut  a   diversos  factors:  la  llum  incident,  la  densitat  de  recursos  i  [CO2]  o  [nutrients].   TEMA  4:  PATRONS  I  PROCESSOS  QUE  DETERMINEN  LA  VIDA  DELS  ORGANISMES   ECOLOGIA   CALOR  I  TEMPERATURA   1.  El  calor  (J)  és  la  quantitat  d’energia  tèrmica,  mentre  que  la  temperatura  (ºC)  és  la   intensitat  de  calor  relacionada  amb  la  transferència  d’energia  tèrmica.   2.  Distribució  global  de  la  temperatura:  cal  tenir  en  compte  els  canvis  estacionals  així   com   el   fet   que   a   altes   latituds,   la   temperatura   és   més   baixa   a   causa   de   la   menor   incidència  de  la  radiació  solar.  A  una  escala  més  petita,  a  banda  de  la  latitud,  s’ha  de   tenir  en  compte  l’altitud  o  la  proximitat  a  la  costa.  D’altra  banda,  cal  tenir  en  compte   que  a  escala  temporal  hi  poden  haver  fluctuacions,  tendències  o  ritmes.   3.  L’intercanvi  de  calor  organisme-­‐medi  és  degut  a  diversos  factors:     -­‐  Radiació:  quantitat  de  calor  transmesa  entre  l’organisme  i  l’aire  (direccional),   depèn  fonamentalment  de  la  superfície.     -­‐   Conducció/Convecció:   és   l’intercanvi   directe   de   calor   entre   dos   cossos   i   ve   determinat  per  la  llei  de  Fourier  (depèn  fonamentalment  fe  la  superfície).     -­‐   Calor   latent:  alliberat  quan  hi  ha  un  canvi  d’estat  de  la  matèria,  cal  tenir  en   compte  que  no  implica  un  canvi  de  temperatura  (també  depèn  de  la  superfície).     -­‐   Energia   metabòlica:   calor   procedent   del   metabolisme,   no   depèn   de   la   superfície  sinó  de  la  massa.   *   Així   doncs,   la   variació   de   temperatura   d’un   cos   és   una   suma   de   factors   que   depèn   de   diverses   constants,   de   la   superfície,   la   temperatura   de   l’organisme   i   la   seva   massa.   Com   més   superfície,   més   pèrdua  de  calor  i  com  més  massa,  més  generació  de  calor.   4.  Relació  entre  taxa  metabòlica  i  massa  corporal:  a  partir  del  desenvolupament  de  la   llei  de  Kleiber  arribem  a  la  conclusió  de  que:     -­‐  Els  guanys  de  calor  depenen  del  volum  (massa)  en  una  dimensió  12’25.     -­‐  Les  pèrdues  depenen  de  l’àrea  (superfície)  en  una  dimensió  12.   *  Així  doncs,  davant  un  augment  de  mida,  els  guanys  són  majors  a  les  pèrdues.   5.  La  regla   de   Bergmann  diu  que  en  endoterms,  la  mida  és  inversament  proporcional  a   la  temperatura  així,  els  organismes  grans  viuen  en  llocs  freds  on  perden  poca  calor  en   relació   a   la   que   produeixen,   mentre   que   els   organismes   grans   viuen   en   llocs   càlids   perquè  perden  molta  calor  i  necessiten  molts  recursos  per  produir-­‐ne.     à  Ampliacions:  les  porcions  del  cos  que  sobresurten  (al·∙lometries)  són  menors   en  climes  freds,  per  exemple  els  ossos  tenen  les  potes  i  orelles  curtes.     à   Altres   explicacions:   com   que   la   taxa   de   creixement   presenta   una   relació   directa   amb   la   temperatura,   a   altes   temperatures   els   organismes   assoleixen   la   maduresa  abans  ,  per  tant,  són  més  petits.   6.   Síndromes   adaptatives   als   canvis   de   temperatura:   ectoterms   (poiquiloterms)   i   endoterms   (homeoterms).   No   se   n’ha   seleccionat   cap,   un   té   major   capacitat   adaptativa  però  un  cost  energètic  alt.     -­‐  Els  intercanvis  de  calor  en  ectoterms  depenen  de  la  diferència  de  temperatura   amb  el  medi.  Tenen  dues  isoclines  (Tmàx-­‐Tmín)  que  determinen  el  seu  l’espai  climàtic.     -­‐  En  cas  dels  endoterms,  la  producció  de  calor  té  relació  amb  consum  d’oxigen.   ...