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Ecología General. Segundo Cuatrimestre 2016 Docentes: Teóricas M. Busch Trabajos prácticos Turnos mañana JTP M. Castelo Ay 1ª M.J. Corriale Ay 2ª G. Martínez JTP N. Madanes Ay 1ª J. Fraschina Ay 2ª T. Efron Turnos noche JTP P. Cristiano Ay 1ª J. Crespo Ay 2ª A. Rossi Serra JTP R. Scardamaglia Ay 1ª B. Byttebier Ay 2ª P. Montini Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Ecología General. Régimen de aprobación y promoción Para aprobar los trabajos prácticos: Hay que aprobar dos parciales escritos con 60/100 puntos. Cada parcial se puede recuperar una vez. Se debe contar con un 80 % de asistencia a los trabajos prácticos y aprobar los informes correspondientes. Los que desaprueben los parciales pero aprueben informes pueden anotarse el otro año y rendir los parciales sin asistir al laboratorio Para promocionar: se debe obtener 70 o más puntos en cada parcial y que el promedio de los parciales sea de 80 o más. No se debe haber recuperado ninguno de los parciales. Se debe haber aprobado todos los informes de trabajos prácticos Los que aprueben los trabajos prácticos pero no promocionen deberán rendir un examen final escrito que se aprueba con 60/100 puntos. Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Bibliografía General •Begon, M, Harper JL & Townsend CR. 1988. Ecología: Individuos, poblaciones y comunidades. Editorial Omega. Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Begon, M, Harper JL & Townsend CR. 2006. Ecology. From individuals to Ecosystems. Fourth Edition. Blackwell Publishing Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Gotelli, NJ A primer of Ecology. Sinauer Associates Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Charles J. Krebs .Ecología: estudio de la distribución y la abundancia. 2000. 2ª edición Editorial Harla, 753 páginas Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. •Mackenzie, A, Ball AS & SR Virdee. 2001. Instant notes in ecology. 2ª Edición. Bios Scientific Publishers Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. •Ricklefs, RE. 1998. Invitación a la ecología. La economía de la naturaleza. Editorial Médica Panamericana. 692 pp. Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. •Rodríguez, Jaime. 2001. Ecología. Editorial Pirámide. 411 pp Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. •Smith RL y Smith TM. 2000. Ecología. Addison Wesley. Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. •Stiling, PD. 1992. Ecology: Theories and applications. Prentice Hall. 539 pp. Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. •Townsend, CR, Harper, JL & Begon M. 2000. Essentials of ecology. Blackwell Science Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. TEMAS DE HOY Qué es la ecología Cuál es el objeto de estudio de la ecología Características de los sistemas ecológicos Principios básicos en ecología Relación de la ecología con otras ciencias Ramas de la ecología Aplicaciones de la ecología Métodos de estudio en ecología Formulación de preguntas Hipótesis y predicciones Tipos de estudios: observacionales experimentales Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Qué es la ecología ¿¿De qué vamos a hablar en este curso?? •Ecología •Ecologismo •Ambientalismo •Conservacionismo •Manejo de recursos •Desarrollo sustentable Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Qué es la ecología Definiciones de ecología Haeckel (1866): Estudio comprensivo de la interrelación de los organismos con su medio Andrewartha (1961): Estudio científico de la distribución y abundancia de los organismos. Krebs (1972): Estudio científico de las interacciones que determinan la distribución y abundancia de los organismos. Likens y Bormann (1995): Estudio científico de la distribución y abundancia de los organismos y las interacciones entre ellos y con el flujo de materia y energía que determinan la distribución y abundancia. Margalef (1974): "ecología es la biología de los ecosistemas" Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. ¿Cuál es el objeto de estudio de la ecología? NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA Partículas subcelulares Células Tejidos Órganos Individuos Poblaciones Comunidades Ecología Ecosistemas Biosfera Cada nivel engloba el anterior, pero tiene características emergentes Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Objeto de estudio de la ecología Individuos: Respuestas al medio ambiente Poblaciones: Conjunto de individuos de la misma especie que conviven en un tiempo y lugar. Características: variación de abundancia en tiempo y espacio Comunidades: conjunto de poblaciones de distintas especies que coexisten en un tiempo y lugar Características: composición de especies, relaciones tróficas, interacciones Ecosistema: comunidad + ambiente físico Características: flujo de materia y energía entre los organismos y entre ellos y el medio Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Propiedades emergentes de los niveles de organización de la materia Característica individual Tamaño Edad Sexo Reproducción Muerte Comportamiento Entre las características poblacionales listadas, ¿cuáles son simple consecuencia de las individuales, y cuáles son emergentes del nivel de organización superior? Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Característica poblacional Estructura de tamaños Estructura de edades Proporción de sexos Tasa de reproducción Tasa de mortalidad Distribución de hábitat Espaciamiento Tasa de crecimiento poblacional Competencia Tasa de depredación Los sistemas ecológicos se caracterizan por los factores, los procesos y su interacción Factores Peso, edad Abundancia Composición de especies Biomasa Procesos Reproducción Crecimiento poblacional Competencia Producción Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Principios básicos en ecología •Los sistemas biológicos son entidades físicas. •propiedades físicas y químicas de la materia. •Restricciones •Diversidad •Cada una de las entidades ecológicas intercambia materia y energía con su entorno. • El intercambio debe ser más o menos equilibrado Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Principios básicos en ecología Los sistemas ecológicos evolucionan con el tiempo. la forma en que los organismos utilizan la materia y energía es variable y cambia con el tiempo evolutivo Los individuos interactúan (con su genotipo y fenotipo) con el ambiente Esto determina Individuos con distinto éxito reproductivo • distinto número de descendientes •Las proporciones de genotipos de la Ecología población pueden cambiar con el tiempo. General. 2o Cuat Teórica 1. Selección natural 9 reglas en Ecología (Mackenzie et al) 1. La ecología es una ciencia independiente de las posturas frente a los problemas ambientales. 2. La ecología sólo puede entenderse a la luz de la teoría evolutiva. 3. La unidad sobre la que actúa la selección natural es el individuo. 4. Para entender la ecología es necesario tener en cuenta las características genéticas de los individuos, el ambiente en el que se desenvuelven, y la interacción. 5. Para entender la complejidad de los sistemas ecológicos en necesario construir modelos teóricos que capturen los procesos fundamentales. 6. Las anécdotas son peligrosas: no se genera conocimiento científico acumulando descripciones. Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. 9 reglas en Ecología (Mackenzie et al) 7. Existen jerarquías en las explicaciones de los procesos ecológicos. Hay causas próximas y causas últimas. 8. Los individuos sufren múltiples restricciones, tanto físicas como evolutivas. 9. El azar juega un rol muy importante en ecología. Y una más…. 10. La historia juega un papel importante en ecología Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Relación de la ecología con otras áreas de la biología Fisiología Genética Genét ica Comportamiento Ecología Evolución Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Ramas de la Ecología •Ecología de poblaciones •Ecología de comunidades •Ecología de ecosistemas •Ecología regional •Ecología del paisaje •Macroecología Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. •Ecología evolutiva •Ecología de la conservación •Ecofisiología •Ecología del comportamiento •Eco epidemiología •Ecología matemática •Ecología molecular AREAS DE APLICACIÓN DE LA ECOLOGÍA Producción de alimentos y productos vegetales Explotación forestal Cría y explotación de especies animales Preservación de suelos Control de malezas, plagas y patógenos Epidemiología Manejo de ecosistemas Control de la Contaminación Conservación de la biodiversidad Demografía humana Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Desarrollo de la Ecología •Cambios de ideas y paradigmas Equilibrio- no equilibrio •Cambios en el medio ambiente Homogéneo- Natural Fragmentado- Antropizado •Herramientas Sensores remotos- Imágenes satelitales Herramientas moleculares Capacidad de procesamiento de datos •Desafíos El hombre necesita las funciones de los ecosistemas El hombre ejerce cada vez mayor impacto Ecología sobre los sistemas General. 2o Cuat Teórica 1. Sistemas ecológicos Bienes Servicios Alimentos Energía eólica Ropa Depuración de agua Hombre Explotación de especies Uso de la tierra Uso de recursos Cambios en los ciclos Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. ¿Cómo se adquiere conocimiento en ecología? Formulación de preguntas Planteo de respuestas para la pregunta hipótesis Problema Observación, descripción, conocimiento previo Modelos teóricos o matemáticos Deducción lógica Derivación de las consecuencias observables de las hipótesis: predicciones Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Pregunta: ¿Por qué la planta Planta plantarius crece en determinados sitios y en otros no? Hipótesis: porque el pH del suelo influye sobre el crecimiento de las plantas Predicción: en las zonas de pH ácido las plantas crecerán menos que en las de pH neutro o alcalino Hipótesis: porque no puede crecer en condiciones ácidas del suelo Predicción: los sitios donde esté presente el pH no será ácido Predicción: en condiciones de acidez la planta no crecerá Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Puesta a prueba de las hipótesis Observaciones Experimentos Tipos de diseño Observacionales Comparativos Miden la variable respuesta en distintas condiciones de la variable explicativa Medir crecimiento donde hay pH ácido y donde es neutro o alcalino Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Manipulativos: se controla la variable de interés Si mi hipótesis es que la acidez impide el crecimiento Debo generar experimentalmente distintas condiciones de pH - otras condiciones constantes -otras condiciones fluctúan al azar Medir crecimiento bajo las distintas condiciones de pH generadas por el investigador Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Hay distintos tipos de preguntas ¿Qué especies componen una comunidad acuática? ¿Qué relación hay entre la presencia de las distintas especies y las características del ambiente? ¿Qué determina la relación entre las especies y el ambiente? ¿Podemos formular hipótesis para las tres? ¿Cuál es la diferencia entre ellas? ¿Qué tipo de diseños para poner a prueba hipótesis relacionadas con esas preguntas puedo aplicar en cada caso? Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Etapas de la realización de un experimento Planteo de la pregunta Formulación de hipótesis como respuesta a la pregunta. Formulación de predicciones: Consecuencias observables de la hipótesis Diseño del experimento: cómo se toman los datos Ejecución : toma de datos Análisis estadístico Interpretación. Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. ¿Qué requisitos debe cumplir un experimento en ecología? 1. Definir las unidades experimentales Unidades independientes sobre las que se aplica el tratamiento Unidades independientes sobre las que se lee la respuesta En el ejemplo del efecto del pH: Si se coloca una planta por maceta, la planta Si se coloca varias plantas por maceta, todas las plantas de una maceta Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. 2. Definir los tratamientos Distintos valores de pH: Acidez- No acidez 3. Que haya un control Mide qué pasa si no hay tratamiento Es necesario para evaluar variaciones por azar Condiciones no ácidas 4. Que haya réplicas de los tratamientos Varias unidades experimentales con cada tratamiento Controlan por efectos del azar Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. 5. Conocimiento de las condiciones iniciales Experimento del efecto de agregado de nutrientes en estanques sobre el crecimiento de poblaciones de peces Número de individuos 160 140 120 100 Control 80 Experimental 60 40 20 0 t1 t2 tratamiento Número de individuos 120 100 80 Control 60 Experimental 40 20 0 t1 Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. t2 tratamiento Controles de procedimiento Controlan por efectos causados por la manipulación Por ejemplo, clausuras, visitas de investigadores Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. 6. Definir cómo se aplican los tratamientos Regar con agua con distinto pH Agregar alguna sustancia 7. Definir arreglo temporal y espacial de los tratamientos Cada cuánto se riega Cómo se ubican las unidades experimentales Cuánto dura el experimento Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. 8. Definir cómo se asignan los tratamientos a las unidades experimentales Al azar En forma sistemática Bloques Unidades experimentales conectadas Hay que garantizar: Independencia Intercalamiento Incorrecto Ecología Correcto General. 2o Cuat Teórica 1. ventana 9. Definir la variable respuesta Qué es lo que mido para evaluar el efecto de los tratamientos En el ejemplo: % de supervivencia crecimiento promedio por maceta Tasa fotosintética por maceta Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Estudios Manipulativos: se controla la variable de interés En campo En laboratorio En condiciones intermedias Distinto nivel de control, de realismo y grado de extrapolación Mayor control de variables Laboratorio Mayor precisión Menor realismo Menor nivel de extrapolación Menor control de variables Campo Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Menor precisión Mayor realismo Mayor nivel de extrapolación Métodos observacionales Se basan en muestreos Sitios con distinto pH Medición de variable respuesta Comparación con lo esperado Menor crecimiento o ausencia de la planta en sitios con suelo ácido Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Hay que definir Qué se considera tratamiento: distintos valores de pH Cómo tomar las muestras: diseño del muestreo Azar Estratificado Depende del ambiente Sistemático Variabilidad Cuántas muestras tomar Error aceptado Variable respuesta: qué se mide Ecología Crecimiento o tasa fotosintética en los distintos General. 2o Cuat sitiosTeórica 1. ¿Qué diferencia hay entre el resultado de un experimento y un método observacional? pH ácido del suelo Especie Y Favorece Compite Afecta negativamente Ecología General. 2o Cuat Teórica 1. Especie XX