Ecología

• La energía solar atraviesa los ecosistemas; el carbono y el agua circulan entre el mundo vivo y el no vivo.
• Las comunidades compiten y dependen unas de otras; las adaptaciones ajustan a los organismos a sus condiciones.
• Actividad humana — residuos, uso del suelo, deforestación, calentamiento global — amenaza la biodiversidad, y la biología de niveles tróficos (solo Bio) explica por qué las cadenas alimentarias son cortas.

Un ecosistema es la interacción de una comunidad de organismos vivos (biótico) con las partes no vivas (factor abiótico) de su entorno. Niveles de organización: individuo → población → comunidad → ecosistema.

Competencia: las plantas compiten por luz, espacio, agua e iones minerales; los animales compiten por alimento, parejas y territorio. Interdependencia: cada especie depende de otras para alimento, refugio, polinización y dispersión de semillas; eliminar una especie puede afectar a toda la comunidad.

Factores abióticos que afectan a una comunidad: intensidad de luz, temperatura, niveles de humedad, pH del suelo y contenido mineral, intensidad y dirección del viento, niveles de dióxido de carbono (plantas), niveles de oxígeno (animales acuáticos). Factores bióticos: disponibilidad de alimento, llegada de nuevos depredadores, nuevos patógenos, una especie superando a otra hasta que sus números caen demasiado bajo para reproducirse. Explique el efecto de un cambio en cualquiera de estos a partir de datos dados.

Adaptaciones — rasgos que permiten la supervivencia en condiciones normales — son estructurales (forma/cuerpo), conductuales (acciones) o funcionales (procesos, p. ej., química del camuflaje, veneno). Extremófilos: viven en entornos extremos — alta temperatura, presión o salinidad — p. ej., bacterias en chimeneas hidrotermales profundas.

Los organismos fotosintéticos son los productores de biomasa para la vida en la Tierra. Cadenas alimentarias: productor (planta verde/alga que produce glucosa mediante la fotosíntesis) → consumidores primarios → consumidores secundarios → consumidores terciarios.

Depredadores: matan y comen presas; en una comunidad estable, sus números suben y bajan en ciclos — interprete la gráfica clásica depredador-presa (la presa sube primero, el depredador sigue).

Muestreo (RP9): transectos y cuadrantes miden la distribución y abundancia de especies; calcule la media, moda y mediana de la abundancia; trace gráficas con escalas adecuadas.

Ciclo del carbono: devuelve el carbono de los organismos a la atmósfera como dióxido de carbono para la fotosíntesis — respiración (plantas, animales, descomponedores), descomposición, combustión. Ciclo del agua: evaporación y precipitación proporcionan agua dulce antes de drenar al mar. Microorganismos: reciclan materiales — devolviendo carbono a la atmósfera como CO₂ y iones minerales al suelo. No se requiere el ciclo del nitrógeno.

(Bio) Descomposición (RP10): temperatura, agua y oxígeno afectan la tasa de descomposición. Jardineros y agricultores proporcionan condiciones óptimas para la rápida descomposición de residuos en compost — un fertilizante natural. La descomposición anaeróbica produce metano — generadores de biogás. RP10: efecto de la temperatura sobre la tasa de descomposición de leche fresca midiendo el cambio de pH.

(HT Bio) Cambio ambiental: temperatura, disponibilidad de agua, composición de gases atmosféricos — los cambios pueden ser estacionales, geográficos o causados por humanos — desplazan la distribución de las especies.

La biodiversidad es la variedad de todas las especies diferentes en la Tierra o dentro de un ecosistema; estabiliza los ecosistemas reduciendo la dependencia de una especie sobre otra, y nuestro propio futuro depende de mantenerla.

• Gestión de residuos: el crecimiento de la población y los estándares de vida aumentan el uso de recursos y los residuos → contaminación en el agua (aguas residuales, fertilizantes, productos químicos tóxicos), aire (humo, gases ácidos) y tierra (vertedero, productos químicos tóxicos) — matando plantas y animales.
• Uso de la tierra: construcción, extracción, agricultura y vertido de residuos reducen la tierra para otras especies; destruir turberas para composta de jardinería destruye hábitat y biodiversidad, y la turba en descomposición o quemada libera CO₂.
• Deforestación en áreas tropicales: tierra para ganado y campos de arroz, cultivos para combustibles renovables.
• Calentamiento global: el aumento de CO₂ y metano en la atmósfera contribuye al calentamiento global; describa las consecuencias biológicas (cambios en la distribución, cambios en la migración, pérdida de biodiversidad).

Mantener la biodiversidad — programas que reducen los efectos negativos humanos: programas de cría para especies en peligro; protección y regeneración de hábitats raros; reintroducción de márgenes de campo y setos en áreas de monocultivo; reducción de deforestación y emisiones de CO₂; reciclaje en lugar de vertedero.

Niveles tróficos: 1 productores (plantas, algas); 2 consumidores primarios (herbívoros); 3 consumidores secundarios (carnívoros que comen herbívoros); 4 consumidores terciarios (carnívoros que comen carnívoros). Los depredadores ápice no tienen depredadores. Los descomponedores secretan enzimas sobre materia muerta y absorben las pequeñas moléculas solubles de alimento.

Pirámides de biomasa: nivel trófico 1 en la base; construir con datos. Transferencia de biomasa: los productores transfieren ~1 % de la energía lumínica incidente a biomasa; solo ~10 % de la biomasa pasa de un nivel al siguiente — pérdidas por heces egestadas (no todo el material ingerido se absorbe) y desechos (CO₂ y agua de la respiración, agua y urea en la orina); glucosa usada en la respiración. Calcular la eficiencia mediante porcentaje o fracción de masa.

La seguridad alimentaria — tener suficiente comida para la población — está amenazada por: aumento de la tasa de natalidad; cambios en las dietas en países desarrollados; nuevas plagas y patógenos; cambios ambientales (hambruna cuando fallan las lluvias); el costo de los insumos agrícolas; conflictos que afectan la disponibilidad de agua o alimentos.

Las técnicas de agricultura mejoran la eficiencia restringiendo la transferencia de energía desde animales de granja al entorno — limitando el movimiento y controlando la temperatura; piensos altos en proteínas aumentan el crecimiento. Evaluar esto frente a las objeciones éticas a la ganadería intensiva.

Pesquerías sostenibles: mantener las poblaciones de peces donde continúa la reproducción — controlar el tamaño de la red y los cupos de pesca.

Papel de la biotecnología: cultivo de microorganismos para alimento — hongo Fusarium cultivado en jarabe de glucosa en condiciones aeróbicas produce micoproteína (rico en proteína, vegetariano); bacterias GM producen insulina; cultivos GM como el arroz dorado añaden valor alimentario o nutricional.

• Cadena de definiciones: ecosistema, comunidad, factores abióticos/bióticos con ejemplos.
• Competencia vegetal vs animal; consecuencias de la interdependencia; tres tipos de adaptaciones + extremófilos.
• Vocabulario de cadena alimentaria; ciclo depredador-presa leído en una gráfica; muestreo RP9 con media/moda/mediana.
• Ciclos del carbono y del agua con el papel de los descomponedores; factores de (bio)decaimiento + biogás + RP10.
• Cuatro amenazas humanas + cinco programas de biodiversidad nombrados.
• (Bio) Niveles tróficos, forma de pirámide, regla del 10 % con cálculo de eficiencia.
• (Bio) Seis amenazas a la seguridad alimentaria; agricultura eficiente, tamaño de red y cupos, micoproteína, arroz dorado.