CARABIAS, JULIA; MEAVE, JORGE A;VALVERDE, TERESA; CANO-SANTANA,ZENÓN. Ecología y medio ambiente en el siglo XXI. PEARSON EDUCACIÓN, México, 2009
ISBN,978-607-442-005-0
~CAPITULO 1
Qué es la ecología y cómo afecta
el ambiente a los organismos(pp1-6)
Para la imaginación
Una fresca mañana, hace unos 7,500 años, Tsenka salió de su cueva y se dispuso a iniciar sus labores del día junto con las demás mujeres de la tribu. Los hombres habían salido a cazar desde hacía un par de días. Tiempo atrás se habían establecido en una cueva hermosa cuya entrada daba hacia a el oriente y cerca de la cual pasaba un río caudaloso. Cuando Tsenka era niña, su tribu iba de un lado a otro según la temporada del año, huyendo del frío y buscando qué comer. Tiempo después encontraron esa cueva que ya estaba habitada por otro grupo de personas. De ellas aprendieron el arte de sembrar semillas y producir sus alimentos en las tierras que colindaban con el río.
Quisieron quedarse en ese lugar: las mujeres ayudaban en la siembra y los hombres salían a cazar en grandes grupos. Con el tiempo, Tsenka aprendió que el maíz se siembra a finales de la época de calor, antes de que empiecen las lluvias; que los quelites y el amaranto crecen rápido y se pueden sembrar en cualquier temporada, siempre y cuando se les riegue un poco cada día; que las calabazas se pudren fácilmente si no se les cosecha cuando están maduras. Este tipo de conocimientos sobre la naturaleza, adquiridos a partir de la experiencia personal de tantos seres humanos, fueron fundamentales para que prosperaran tribus como la de Tsenka (fi gura 1.1 ). Tales conocimientos también constituyeron la semilla a partir de la cual se desarrollarían posteriormente las ciencias naturales, entre ellas, la ecología.
Definición de ecología
La palabra "ecología" proviene de los vocablos griegos oikos (otKOcr, "casa") y Logos (AOyocr,
"estudio, tratado"), y constituye el estudio científico de la relación de los organismos vivos con "su casa", es decir, con el medio ambiente en el que habitan. El medio ambiente de cualquier ser vivo es increíblemente complejo, pues hay numerosos factores que lo caracterizan, como la temperatura, la humedad, la cantidad de luz, la presencia de depredadores y competidores, y la disponibilidad de agua y alimento, entre muchos otros. En síntesis, la ecología intenta comprender las interacciones (es decir, las acciones recíprocas) de los organismos con su entorno y la forma en que éstas se reflejan en las adaptaciones morfológicas y fisiológicas, así como en la abundancia, la distribución y la diversidad de los organismos en la naturaleza.
Historia de la Ecología. El inicio de la civilización
Desde los albores de la humanidad, los seres humanos han acumulado conocimientos empíricos
sobre los ambientes donde viven y las relaciones que establecen con los organismos con los que
conviven. Para los primeros humanos era fundamental saber en qué sitios y en qué épocas podían encontrar alimento (hojas, frutos, semillas, hongos, peces, insectos, animales de caza, entre otros).
Seguramente a un integrante de alguna tribu sedentaria del pasado, como la protagonista de la historia al inicio de este capítulo, no le sorprendía el cambio de las estaciones, como tampoco estos sucesos sorprenden hoya cualquier campesino del mundo moderno.
A partir de la invención de la agricultura (figura 1.1), el ser humano profundizó su conocimiento acerca del ambiente, en especial el referente a las propiedades del suelo, la temporalidad de la temperatura y de la lluvia, al igual que el conocimiento de algunos fenómenos biológicos como
la llegada de aves migratorias, la aparición de ciertos insectos y la fructificación de algunas plantas.
La época clásica
Quizá el primer tratado con un alto contenido ecológico es la Historia de los animales, de Aristóteles (384-322 antes de nuestra era, a.n.e.) en la Grecia Clásica. Aristóteles escribió sobre la distribución de los organismos en el mundo conocido hasta entonces por los griegos, y en su obra ofreció interesantes explicaciones sobre el surgimiento de las plagas de langostas y de ratones en campos agrícolas. Sin embargo, ya Heródoto (484-425 a.n.e.) y Platón (429-347 a.n.e.) habían escrito sobre los cambios repentinos en los tamaños poblacionales de algunos animales silvestres y, de esta forma, sentaron las bases de lo que ahora conocemos como la ecología de poblaciones. En el área de la botánica, Teofrasto (372-287 a.n.e.) analizó cuidadosamente la distribución y abundancia de varias especies de plantas y su relación con factores climáticos y edáficos (referentes al suelo). Teofrasto merece el reconocimiento de
haber escrito los primeros textos de ecología utilizando un enfoque experimental.
En la Roma Antigua, Plinio el Viejo (23-79, de nuestra era, d.n.e.) también hizo una contribución importante a la naciente ecología, al escribir su Historia natural, obra en 37 volúmenes que se considera como la primera enciclopedia de ciencias naturales.
Los naturalistas
El pensamiento ecológico no avanzó mucho durante los más de 10 siglos que duró la Edad Media, ni tampoco durante el Renacimiento. Sin embargo, desde el siglo XVIII surgió en Europa un grupo de personas interesadas en el estudio de la naturaleza, conocidas por esta razón como " naturalistas".
En general, ellos contaban con estudios universitarios en di versas disciplinas (geología, geografía, paleontología, botánica y zoología) y tenían en común una fascinación por los fenómenos naturales. Además, como muchos gozaban de una posición social acomodada, lo que les permitía viajar a diferentes partes del mundo, tuvieron la oportunidad de hacer observaciones directas sobre los seres vivos en regiones que presentaban condiciones naturales muy diferentes a las que prevalecían en sus países.
Entre los naturalistas que más contribuyeron a establecer los cimientos de la ecología moderna
podemos mencionar a Buffon, Malthus y Humboldl. Georges Buffon ( 1707- 1788) tocó el tema de las plagas y quizá fue el primero en ocuparse de la cuestión de la regulación poblacional en su Historia natural ( 1756). Casi medio siglo más tarde, en 1798, Thomas R. Malthus (1766- 1834) publicó el Ensayo sobre la población, donde predijo que la población humana sufriría grandes hambrunas, pues crecería a un ritmo más rápido que la producción de alimentos. Otro destacado naturalista fue Alexander von Humboldt (1769- 1859) (figura 1.2), geólogo de formación y con vastos conocimientos de botánica,
El pensamiento evolucionista
Durante siglos prevaleció la creencia en un origen divino del mundo y de sus criaturas tal y como las conocemos actualmente. Sin embargo, cada vez se acumulaba más evidencia científica que apuntaba en otra dirección.
En primer lugar, los abundantes fósiles de especies extintas hallados por los naturalistas los llevaban a preguntarse sobre el origen de esas misteriosas rocas y su relación con los seres vivos actuales. Por otro lado, los viajes de los europeos a regiones remotas del planeta les revelaron un nuevo mundo de plantas y animales. ¿De dónde había surgido tanta variedad de formas de vida? ¿Por qué unas formas se parecían más entre sí que otras? ¿Aquellas que se parecían tuvieron un origen común? Al intentar responder a estas preguntas, los naturalistas llegaron a la conclusión de que los seres vivos no siempre habían tenido la apariencia actual, sino que cambiaron con el tiempo, dando lugar a especies diferentes. matemáticas y química. En compañía de Amado Bonpland, Humboldt realizó un largo viaje por Cuba, México y el norte de Sudamérica, que lo inspiró a escribir su Viaje a las regiones equinocciales. En esta obra monumental describe detalladamente la distribución de la vegetación y de las plantas a través de gradientes
ambientales, que había caracterizado a partir de mediciones realizadas con los mejores instrumentos de su época. Quizá el mayor legado de Humboldt fu e su efecto inspirador en el pensamiento de Charles Darwin, otro gran naturalista del siglo XIX de quien hablaremos en la
siguiente sección.
Figura 1.3
Estas reflexiones culminaron en una de las obras más geniales del pensamiento humano: El origen
de las especies, publicada en 1859 por Charles Darwin (1 809-1882) (figura 1.3). En ella, Darwin planteó una teoría centrada en la idea de que los seres vivos se encuentran en constante evolución como resultado de la acción de la selección natural. Como su nombre lo dice, la selección natural consiste en que los organismos más exitosos de cada especie (los más "aptos", en palabras de Darwin) son seleccionados por la naturaleza, es decir, sobreviven más fácilmente y se reproducen con mayor éxito, lo que permite que sus características pasen a las siguientes generaciones .
Para que la selección natural actúe, se deben presentar las siguientes condiciones:
1. Los organismos de una misma población deben presentar ciertas diferencias entre sí (por ejemplo,
unos son más grandes que otros, o unos corren más rápidamente que los demás).
2. Las características que presenta un organismo (si es más grande o más chico que los otros miembros de la población o si corre más deprisa) se heredan, es decir, se transmiten a la descendencia.
3. No todos los organismos tienen el mismo éxito: a algunos les va mejor que a otros (por ejemplo,
los más veloces escapan más fácilmente de sus depredadores).
4. Los organismos que tienen mayor éxito tendrán más descendencia, a la cual heredarán sus características (por ejemplo, los más rápidos y que escapan más fácilmente de los depredadores tendrán más hijos; así, los depredadores cazarán a los lentos, que no sobrevivirán para reproducirse).
5. Con el paso del tiempo, la población estará formada por organismos que tengan las características
de los que fueron más exitosos (por ejemplo, correrán más rápidamente que los de generaciones anteriores, puesto que de toda la variedad inicial que había, sólo algunos, los más exitosos, dejaron descendencia). En este punto decimos que se ha dado un proceso de evolución.
Un ejemplo
Supón que en un grupo de mariposas de cierta especie algunas son verdes, otras amarillas y otras
rojas. Las amarillas y las rojas tienen la desventaja de que llaman mucho la atención de las aves, quienes se las comen en cuanto las detectan. Sin embargo, los pájaros casi no comen mariposas verdes, pues como son del mismo color que las plantas sobre las que se posan, no las ven tan fácilmente.
Así, las mariposas verdes sobreviven más y pueden tener más hijos que las amarillas y las rojas. A
la larga, este grupo de mariposas será predominantemente de color verde. Ha ocurrido un proceso
de evolución por selección natural, pues la naturaleza "seleccionó" a aquellos organismos que son
capaces de enfrentar mejor las condiciones en las que viven.
Darwin pensaba que la selección natural, a través de su acción constante y paulatina, era la responsable de producir grandes cambios en la forma y el funcionamiento de los organismos. Las especies actuales que habitan el mundo surgieron de ancestros comunes que fueron sometidos a diferentes presiones de selección, de forma que evolucionaron en distintas direcciones, dando lugar a especies diferentes.
Las ideas de Darwin revolucionaron por completo la concepción de la naturaleza que se tenía
hasta entonces. Por primera vez se pensó en la naturaleza como una entidad cambiante, lo cual fue fundamental para el surgimiento d la ecología hacia finales del siglo XIX y principios del xx. En esencia, la ecología tiene que ver con este cambio constante, pues sus objetos de estudio (es decir, las interacciones entre los organismos y el medio ambiente) son precisamente las presiones de selección natural que conducen, con el tiempo, a la evolución de los seres vivos.
La ecología moderna
Después de la publicación de El origen de las especies, las ideas evolucionistas se incorporaron
gradualmente al pensamiento de los biólogos de la época. Así surgió el interés por estudiar a los
organismos en su propio medio ambiente y analizar sus relaciones recíprocas. Fue entonces cuando apareció propiamente la disciplina de la ecología, definida por primera vez por el fisiólogo alemán ErnestHaecke1 (1834·1919) en 1866.
La ecología, como la conocemos actualmente, es producto de un proceso de maduración y conformación que inició en la segunda mitad del siglo XIX. Durante las primeras décadas después de que Haeckel definió a la ecología, ésta pasó por una etapa de conformación en la que su objeto de estudio quedó establecido. Más adelante, durante la primera mitad del siglo xx se propusieron nuevos conceptos y se sustentaron con formulaciones matemáticas y teorías científicas, lo cual llevó a un proceso de consolidación de la ecología. Algunos de estos nuevos conceptos fueron los de ecosistema, nicho ecológico y sucesión ecológica, que analizaremos más adelante. Por último, desde la segunda mitad del siglo xx hasta la actualidad, la ecología cambió su rumbo al iniciar una etapa de aplicación, en la que ha dejado de limitarse al ámbito estrictamente científico para introducirse en las esferas política, económica y social.
La presencia actual de la ecología en estos ámbitos se ha acentuado a raíz de que los seres humanos empezamos a tomar conciencia de que estamos provocando daños irreparables a los ecosistemas naturales, al utilizarlos para producir los bienes necesarios para nuestra subsistencia. La preocupación por el futuro mismo de la humanidad ha comenzado a difundirse tanto entre los biólogos y otros científicos, como entre los políticos, los empresarios y el público en general. Una de las disciplinas que puede ofrecer algunas respuestas a la crisis ambiental es precisamente la ecología, ya que estudia el equilibrio de los ecosistemas y el importante papel de cada especie en el funcionamiento de la naturaleza.
La ecología encuentra su mayor campo de aplicación en su intento por enfrentar la actual crisis
ambiental, en particular a través de la búsqueda de las mejores estrategias para la conservación y el manejo racional y sostenible (o sustentable) de los recursos naturales. Asimismo, al estudiar los ecosistemas naturales y los manejados por el ser humano, la ecología se propone comprender su funcionamiento y prevenir su deterioro.
La crisis ambiental tiene muchos aspectos, no todos relacionados con la ecología. Por ejemplo,
para tratar el problema de la contaminación ambiental concurren ciencias como la química o la meteorología; la física y la ingeniería ofrecen alternativas a las fuentes de energía cada vez más escasas; para entender el fenómeno del cambio climático mundial debemos apoyamos en la geografía y la termodinámica.
Así, la preocupación por la crisis ambiental, que trataremos en las siguientes unidades, no
es exclusiva de la ecología. Es un problema que debe ser abordado por di versas ciencias y concierne a toda la humanidad entender el fenómeno del cambio climático mundial debemos apoyamos en la geografía y la termodinámica.
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