Un ecosistema comprende todas las interacciones entre los distintos organismos, desde un enorme felino hasta el más diminuto de los organismos unicelulares, y entre éstos y el entorno abiótico (inanimado) que los rodea.
En el primer caso, las distintas formas de vida pueden relacionarse de acuerdo con la transferencia de energía a través de lo que se conoce como cadena trófica o alimenticia, en la cual los participantes pueden clasificarse como productores, consumidores o descomponedores.
En lo que respecta a la interrelación biótico-abiótico, lo que ocurre es un intercambio de materia representado por los ciclos biogeoquímicos del carbono, el agua y el nitrógeno. En el primero, las plantas, algas y determinadas bacterias captan el dióxido de carbono –el «ladrillo» requerido para construir el armazón de la vida– para ser fijado durante el proceso de fotosíntesis. Este carbono luego puede ser ingerido por un consumidor, el cual a su vez finalmente proporciona el sustento de los descomponedores. El ciclo del nitrógeno comienza con este elemento en estado gaseoso. Distintas bacterias lo transforman a una forma asimilable para las plantas. Nuevamente, este elemento circula por medio de los consumidores y desintegradores y finaliza en la atmósfera en su forma original. Por último, el agua se encuentra no solo en los mares, ríos, arroyos y lagos, sino también en casi todo lo que nos rodea, incluyéndonos a nosotros mismos y a los restantes organismos. Luego se evapora para ingresar en la atmósfera y retornar más tarde en forma de precipitación.
A fin de aprovechar al máximo las actividades, es necesario que los alumnos cuenten con los conocimientos correspondientes al catabolismo y anabolismo celular. Para esto puenden consultar el siguiente enlace: Metabolismo celular
a. Se aconseja comenzar la clase evaluando qué ideas tienen los estudiantes acerca de un ecosistema, para lo cual podría efectuar preguntas tales como:
Una vez discutidos estos puntos, desarrolle en profundidad cada uno de los pasos de la cadena trófica o alimenticia y los ciclos biogeoquímicos del carbono, el nitrógeno y el agua para que sus alumnos realicen el punto b.
b. Tarea de investigación para el hogar:
La cadena alimenticia relaciona especies de una comunidad a través de la depredación. Además de esta forma de interacción, existe lo que se conoce como competencia y simbiosis.
Tal como se mencionó más arriba, la cadena trófica muestra una organización de los distintos organismos en términos de «quién se come a quién». El primer eslabón involucrado es el productor, típicamente representado por las plantas, que genera compuestos orgánicos a partir de lo inorgánico, mientras que el último lugar está ocupado principalmente por bacterias y hongos que realizan la transformación inversa. A continuación se sugieren ejercicios para trabajar estos conceptos.
Las plantas son capaces de responder a varios estímulos a través del movimiento, lo que se conoce como tropismo. Por ejemplo, los vegetales orientan el crecimiento de los tallos en dirección a la luz. El siguiente es un experimento de varios días que permite comprobar este fenómeno. Antes de llevarlo a cabo, realice la siguiente pregunta a sus estudiantes:
¿Por qué creen que los tallos de las plantas siempre crecen hacia arriba?Materiales
Pasos
Los alumnos deberán interpretar el sentido biológico del resultado obtenido.
Se efectuó un experimento en el cual se cultivaron tres plantas del mismo tipo en condiciones distintas:
Transcurrido el tiempo suficiente, se observó que la condición 2 resultó ser la óptima para el crecimiento de las plantas. ¿Por qué?
Los alumnos deberán ser capaces de relacionar los resultados de los ejercicios 1 y 2, encuadrándolos en el contexto de un ecosistema.
Una selva se caracteriza por albergar una altísima biodiversidad en medio de un clima cálido y sumamente húmedo. La vegetación allí se organiza en capas o estratos en función de la altura que alcanzan, lo cual determina distintas condiciones de humedad y luminosidad que propician el adecuado crecimiento de un variado espectro de animales y microorganismos.
Exponga este tema en clase, indicando qué tipo de vegetación compone cada uno de los estratos de la selva, qué clima queda determinado por éstos y los organismos que los habitan. Para esto tome como ejemplo la selva misionera. A continuación, forme grupos de alumnos para que realicenn las siguientes consignas:
a. Representen el esquema de una cadena alimenticia tomando ejemplos de productores y consumidores (primarios, secundarios y terciarios) presentes en la selva misionera.
b. Realicen otro diagrama que relacione la interacción del punto anterior con el medio circundante en términos de flujo de agua, carbono y nitrógeno.
Aclaración: los descomponedores y restantes microorganismos involucrados en los ciclos biogeoquímicos quedarán expresados en forma genérica (obviamente no hay que asignar nombres de ejemplos concretos).
Discuta en clase todos los esquemas propuestos. En base a éstos, inicie un debate acerca de cómo puede verse afectado un ecosistema cuando se alteran las interacciones representadas. Por último, brinde ejemplos de algunos de los organismos extintos o amenazados de la selva misionera y explique las posibles causas.