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1.1 CONCEPTOS BASICOS DE ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE
Ecología: La ecología es una rama de la biología que estudia las interacciones que determinan la distribución, abundancia, número y organización de los organismos en los ecosistemas.

En otras palabras, la ecología es el estudio de la relación entre las plantas y los animales con su ambiente físico y biológico.

Medio ambiente: Conjunto de elementos físicos, químicos, biológicos y de factores sociales capaces de causar directos e indirectos a corto o largo plazo sobre los seres vivos y las actividades humanas.

Historia de la ecología
El término de ecología fue utilizado por primera vez por el zoólogo alemán Ernest Haeckel en 1869, refiriéndose a las interrelaciones de los organismos con su medio.

Ecología viene de la palabra Oikos que significa casa. En la actualidad este concepto que era netamente zoológico se ha extendido a todas las manifestaciones de vida (biosfera). La biosfera en general, se compone de diversidad de ecosistemas que interactúan unos con otros.

Esta ciencia tiene sus orígenes en otras ciencias como son la biología, la geología y la evolución entre otras.

Lamarck con su primera teoría de la evolución, propuso que el medio ambiente se halla en constante transformación, por lo cual los organismos necesitan cambiar y realizar un esfuerzo por lograrlo, siendo éste un mecanismo de evolución y una de las principales bases de la ecología teniendo en cuenta las relaciones de los organismos y su entorno.

El geólogo inglés Charles Lyell encontró que la corteza terrestre es el resultado de cambios graduales a lo largo de la historia del planeta. Dando paso a la transformación de los ecosistemas y sus funciones.

La ecología moderna, realmente tuvo sus principios con el desarrollo de la teoría de la evolución de Darwin. Observó que el medio ambiente está en constante cambio lo cual provoca que los organismos con mejores adaptaciones sean los que sobreviven por el mecanismo de la selección natural. Resaltando la importancia de la interacción de los organismos con su entorno.

El ecólogo inglés Charles Elton definió la ecología como la «historia natural científica» que se ocupa de la «sociología y economía de los animales».

Un norteamericano especialista en ecología vegetal, Frederick Clements, consideraba que la ecología era «la ciencia de la comunidad»,

El ecólogo norteamericano contemporáneo Eugene Odum la ha definido, quizá demasiado ampliamente, como «el estudio de la estructura y función de la naturaleza».

En la década del 40, Tansley (1935) propuso el concepto de "ecosistema". Este término fue posteriormente desarrollado por Lindeman (1941), quien lo concibió desde los intercambios de energía, atendiendo a la necesidad de conceptos que vinculen diversos organismos a sus ambientes físicos.

En los textos de Ecología de la década del 50 y aún posteriores, se designa ecosistema como la suma de las distintas comunidades (o biocenosis) y el biotopo (ambiente inerte) que ocupan.

Con el concepto de ecosistema, la ecología se transforma en una ciencia de síntesis e integración que comienza a escaparse de los ámbitos biológicos para establecer nexos con otras ciencias naturales, para así explicar las relaciones entre los organismos y su medio ambiente.

La ecología es una ciencia multidisciplinaria que recurre a la Biología, la Climatología, la Ingeniería Química, la Mecánica, la Ética, etc. 
¿POR QUÉ LA ECOLOGÍA ES UNA CIENCIA MULTIDISCIPLINARIA?

La Ecología utiliza a la Física

La Química se usa en Ecología …

La Ecología se relaciona con la Geología …

Para la Ecología la Geografía …

Las matemáticas son imprescindibles para la Ecología…

La Climatología y la Meteorología son disciplinas significativas…
Desarrollo histórico de la ecología.- La ecología es una rama de la biología y por lo mismo, sus antecedentes se remontan al origen de esta ciencia.

El hombre desde sus orígenes, ha estado en permanente relación con el medio ambiente; es por ello, que siempre se ha visto en la necesidad de tener un conocimiento preciso de su medio, de las fuerzas de la naturaleza, de las plantas y los animales que lo rodean. Aunque esta necesidad siempre ha persistido, los conocimientos metodizados sobre el medio natural han tenido un desarrollo poco uniforme.

Hacia el año 400 A.C., Hipócrates, padre de la medicina, escribió Corpus hippocratiom, el libro más antiguo que se conoce sobre medicina, en el cual ya se involucran conocimientos biológicos. Asimismo Hipócrates y sus colegas hicieron uso de diversos tipos de plantas medicinales. También asociaron a los diversos estados de salud del hombre con los cuatro elementos esenciales de la materia, propuestos desde muchos años atrás: tierra, aire, fuego y agua; es decir, ya se perfilaba la conciencia de la relación entre el hombre y su ambiente.

En el año 384 A.C. nació Aristóteles, quien fuera discípulo de Platón y el primer gran incursionista de la biología. Escribió obras relativas a la historia, vida y fisiología de los animales. Hizo especial énfasis en la reproducción, alimentación, comportamiento de algunos peces como el siluro, el pez torpedo y el tiburón.

También estudió los hábitos y la biología de algunas especies de cefalópodos (pulpos) y de mamíferos como ballenas, y delfines. Complementariamente, incursionó en forma anticipada en la etología (comportamiento de los animales), al hacer observaciones detalladas sobre el comportamiento de las abejas. Los conceptos de Aristóteles sobre la vida y la naturaleza lo llevaron a establecer relaciones entre los organismos, así como entre éstos y el medio.

Otro gran estudioso que ahora reconoceríamos como biólogo botánico fue Teofrasto, quien nació en el año 380 A. C.; fue alumno de Platón y Aristóteles. Escribió el libro Historia de las plantas, en el cual se describen los conocimientos populares sobre los vegetales comunes que había en esa época. También estudió diversos aspectos reproductivos y fisiológicos de algunas monocotiledóneas y dicotiledóneas.

Después de Teofrasto vinieron Herófilo, Dioscórides, Plinio y Galeno, que incursionaron en diversas áreas de la biología y la medicina, y de los cuales se han recopilado diversas obras escritas. Posteriormente, cuando decayó la cultura grecorromanana, se inició un periodo aproximado de 1400 años conocido como la época del oscurantismo comprendido entre 200 A. C. a 1200 D. C.

En este lapso el saber decreció en todas las áreas. Después de este periodo, los conocimientos biológicos tomaron nuevos bríos. Apareció el naturalismo del siglo XIV, representado por los grandes viajeros y narradores que descubrieron y describieron lugares y organismos nunca antes vistos por los europeos. Algunos de estos viajeros fueron Marco Polo, Vasco de Gama y Cristóbal Colón. La belleza de la naturaleza también se vio reflejada en el arte de Botticelli y Leonardo Da Vinci.

Consecuentemente aparecieron científicos precursores de la zoología (ciencia que estudia a los animales), la entomología ( parte de la zoología que se dedica al estudio de los insectos), la taxonomía (parte de la historia natural que trata de la clasificación de los seres), la embriología (estudio del desarrollo embrionario de los organismos), etc.

En 1560 y 1600, los conocimientos biológicos se empezaron a conformar como ciencia moderna. Los impulsores de este acontecimiento fueron Francisco Bacon, M. Mersenne, Pedro Gassendi y René Descartes, quienes introdujeron conceptos de filosofía y análisis en los fenómenos de la naturaleza; de esta forma surgió el método científico.

En 1800, George Couvier publicó un trabajo relativo a la evolución de los elefantes y en su teoría declaró que hay una relación directa entre la función de un órgano y el modo de vida de los animales; a este hecho lo llamó principio de correlación. Fue el precursor de los estudios científicos sobre los organismos ya extintos y fosilizados.

Sin embargo, Couvier opinaba que ,las especies siempre habían sido fijas e inalterables y que los fósiles existían debido a que en algunos momentos de la historia de la Tierra hubo grandes catástrofes que determinaron la desaparición de enormes cantidades de organismos cuyos restos se preservaron a lo largo del tiempo. No creía en la aparición de nuevas especies.

El conocimiento estaba en el umbral de la aparición conceptual de la ecología, momento oportuno para relacionar la evolución de los organismos con los cambios del ambiente. Entre 1800 y 1830, la geología tuvo un repunte extraordinario; ligada a la biología, dio origen al surgimiento de la paleobiología científica.

Las publicaciones de los grandes viajeros naturalistas como Hooker, J. Müller, Maury, Nares, Humboldt y Darwin, entre otros, sentaron las bases de la biogeografía, es decir, de la distribución de los diferentes tipos de organismos en los diversos rincones terrestres y acuáticos del planeta; por lo tanto, ya se advierte una conciencia específica producto de la observación, de la relación entre los tipos de ambientes y la distribución de las especies animales y vegetales.

El ordenamiento científico de los conceptos ecológicos para llegar a la definición de ecología se dio entre 1800 y 1900; es decir, a la ecología se le reconoce como ciencia hasta hace poco más de 200 años. Así en 1809, el evolucionista Lamarck hizo clara alusión a la relación entre la adaptación de los organismos y los cambios del medio.

En 1811, George Jackson acuñó el término hexicología y lo definió como el estudio de las relaciones existentes entre los organismos y su ambiente, considerando la naturaleza de la localidad que habitan, la temperatura e iluminación y sus relaciones con otros organismos como enemigos, rivales o benefactores accidentales o involuntarios.

Alrededor de 1838, Charles Darwin, Thomas Malthus y Alfred R. Wallace concibieron los mecanismos de distribución de las especies afines y de la selección natural, en los cuales claramente incluirían aspectos relacionados con los organismos, el medio y la supervivencia.

En 1859, Isidoro Geoffroy St Hilaire propuso el término etología para el estudio de las relaciones de los organismos dentro de la familia y la sociedad, en su conjunto y en la comunidad; no obstante, fue Henry Thoreau quien acuñó el término ecología. Aunque hay algunas discrepancias al respecto se acepta que Ernest Haeckel fue el iniciador de los estudios formales de las relaciones entre los seres vivos y su medio, además de utilizar este término integralmente para señalar las relaciones entre los organismos y el ambiente (1886).

Después de Haeckel, diversos autores han contribuido a acrecentar el conocimiento de la ecología, de tal manera que la ciencia ecológica ha evolucionado cada vez más estructurada y especializada. Tal es el caso de E. Warming que escribió su obra “La ecología de las plantas” en 1895, y W. Schimper, quien publicó su libro “Geografía de las plantas sobre una base fisiológica” en 1898.

Sin embargo, recuérdese que la ecología como ciencia tiene un poco más de 200 años; de hecho, fue a partir de 1930 que, por primera vez se estructuró la ecología general para abarcar el estudio de todos los organismos vivos interaccionando entre sí y con su medio.

Este es el motivo por el cual su conocimiento metódico no ha sido lo suficientemente difundido ni popularizado. Incluso en muchas ocasiones, su terminología ha sido mal empleada para explicar un evento ecológico; por ejemplo, hay artículos periodísticos en los cuales se habla de que “se va a acabar la ecología” o “hay que recuperar a la ecología”, etc. De la misma manera, se ha utilizado en algunas actividades y declaraciones ecologistas hechas por personas que hacen actividad política y que toman como base de sus preceptos algunos principios ecológicos.

En los comienzos del siglo XX en que se estructuró a la ecología general como conocimiento metódico, varios autores publicaron libros, revistas artículos y documentos diversos en los que explicaron sus puntos de vista sobre las relaciones de los organismos y su medio. Entre ellos destacan los trabajos de Elton sobre roedores, en los que se describe la dinámica poblacional de ratones y lemmings.

También son importantes los estudios publicados por Andrewartha y Birch, quienes indican y describen la presión que los factores ambientales ejercen sobre las poblaciones. Lugar especial merece Odum, quien escribió su libro de ecología general denominado Ecología, que ha servido como referencia bibliográfica básica en los cursos impartidos en diversos planteles educativos del mundo.

En este libro (publicado en 1963), Odum presenta la información lógica para abordar el estudio de la ecología, el ecosistema, las poblaciones, el flujo de energía, los ciclos bioquímicos etc, así como de abundantes investigaciones realizadas en Estados Unidos de América y Canadá.

Cabe mencionar que un ecólogo es aquel que estudia y reconoce las relaciones entre los organismos y su medio, y que es la persona que estudia científicamente la ecología. Sin embargo, no se puede dejar de mencionar la existencia de ecologistas (que se dedican a la política ecológica ambiental) y naturalistas o ambientalistas que, en general, son amantes y protectores empíricos de la naturaleza.

Las corrientes ecologistas y ambientalistas actuales (que surgieron en la década de los setentas del siglo pasado) han sido particularmente importantes y dignas de llamar la atención; de hecho han contribuido eficazmente a incrementar la cultura ambiental en los diversos países del planeta.

Cualquier profesión, disciplina u ocupación relacionada con la ecología es buena y, en general, es provechosa para conservar y/o explotar racionalmente los recursos naturales. No obstante, es necesario no mezclar las actividades para que ninguna de ellas caiga en demérito popular o científico.



¿Qué es la ecología?. La ecología como ciencia integradora e interdisciplinaria, ciencias afines.

La relación entre los organismos y el ambiente se remonta a más de 3500 millones de años, cuando los primeros organismos vivos hicieron su aparición sobre la Tierra. A partir de este momento empezó la interacción de éstos con el medio, en su lucha por su existencia.

Posteriormente nuestro planeta se fue poblando con formas de vida muy diversas, creándose complejas redes de actividades biológicas y fisiológicas en las cuales hubo flujo de energía procedente del Sol; esta era transformada por las plantas en energía química y transferida a los animales.

Con el paso del tiempo y con el cúmulo de conocimientos acerca de estas interacciones biológicas, surge la ecología. En su evolución, ha llegado a constituirse en una ciencia importante que ha desarrollado una amplia relación con otras ciencias y disciplinas. De hecho la ecología está clasificada dentro de las ciencias naturales, pues se limita al estudio de los microorganismos, las plantas y los animales al igual que el ser humano y sus relaciones con el medio en que viven.

La palabra ecología proviene del griego oikos, que significa casa o lugar donde se vive, y logos, que quiere decir tratado o estudio. Etimológicamente, la ecología es la ciencia que estudia a los organismos “en su casa”, es decir en su medio. Desde el punto de vista científico, la ecología estudia las relaciones que existen entre los organismos o grupos de organismos y su medio, esto es, describe cómo está formada la naturaleza y cómo funciona.

Complementariamente, el medio o el ambiente es todo aquel lugar en donde existen y coexisten los seres vivos. Es el suelo, el subsuelo, el agua, el aire, la flora, la fauna, etc. Es decir, es el conjunto de elementos biológicos, químicos y físicos que integran a la biósfera. En el medio ambiente, el hombre coexiste con los demás organismos. El ambiente es el escenario de la vida humana y de sus actividades biológicas, sociales, económicas e industriales; es la fuente de sus alimentos, sus materias primas y sus recursos naturales en general.

Poco antes de 1886, año en que Haeckel pusiera en circulación la palabra ecología y en que esta se desarrollara como ciencia de manera independiente, ya se había llegado a la conciencia plena de que la distribución de las especies afines obedecía a las características del clima, suelo, agua, humedad, etc. Ya habían nacido la biología, la fisiología, la paleobiología y la oceanología. Sólo faltaba interrelacionar científicamente a las especies entre sí y el ambiente.

Con todo este acervo científico como antecedente, nació la ecología como una ciencia integradora de muchas disciplinas y de otras ciencias, con lo cual se pudo explicar claramente cómo es que los organismos viven en diferentes hábitats del planeta, su distribución y entre otras cosas su abundancia. Así pues, los seres de la naturaleza ni viven aislados sino que están estrechamente relacionados con el medio biótico y abiótico que los rodea, intercambiando materia y energía.

En este interactuar, los organismos nacen, crecen, se reproducen y mueren. Por lo mismo, además de recurrir a las ciencias biológicas básicas, la ecología requiere de disciplinas y ciencias auxiliares o afines que expliquen estos fundamentos propios de los seres vivos. Bajo esta perspectiva, la visión de la ecología respecto a la naturaleza tiene un nuevo enfoque de análisis y de síntesis. Hacia la ecología se enfocan conceptos biológicos básicos, que en conjunto, generan un nuevo concepto biológico integrador que explica los eventos de la naturaleza, cómo está formada y cómo funciona.

Así por ejemplo la ecología se relaciona con la biogeografía, ya que las diferentes condiciones de la biósfera son determinantes en la distribución y el establecimiento de los seres vivos en el planeta. Interactúa con la química, pues los materiales que integran los niveles del espectro biológico y los componentes abióticos pertenecen al campo de estudio de esta ciencia.

La ecología se relaciona también con la geología, puesto que las variadas formaciones terrestres dan lugar a ambientes variados que provocan la diversidad de los seres vivos y el medio. Se apoya en las matemáticas para estudiar a las poblaciones. Incluso, aunque el punto de vista sea puramente antropocéntrico, es fácilmente detectable que la ecología ya empezó a interactuar con las ciencias sociales, políticas, económicas que regulan y reglamentan los sistemas de transformación, producción administración y protección de los recursos naturales.

Por ejemplo, hasta hace pocos años, la decisión de instalar un ingenio azucarero o un beneficio de café dependía básicamente de aspectos de ingeniería, como la pendiente del terreno, la disponibilidad de partes y piezas, los volúmenes de materia prima a procesar, etc. En general, en la decisión no intervenían más personas que los inversionistas y los ingenieros encargados de ejecutar el proyecto.

Actualmente no es posible seguir ese esquema, sino que se deben tomar en cuenta otros factores en los que influye el hombre, como los índices de contaminación que generará el proyecto, el impacto de los residuos sobre el medio, el daño a personas que habitan en los alrededores, cómo se afectará el agua consumida por los pobladores que viven río abajo, los problemas sociopolíticos que generaría la industria en la región, la disponibilidad y el costo de la mano de obra, la estabilidad política y social de la población donde se establecerá la industria etc.

Es decir, la decisión para instalar una agroindustria de caña de azúcar o de café ya no es tomada por unas cuantas personas, sino por el conjunto de pobladores que podrían ser afectados positiva o negativamente.

La ecología es una ciencia integradora porque relaciona a la mayoría de las disciplinas del saber, de las que toma materiales y conocimientos para elaborar teorías propias mediante modelos muchas veces matemáticos, e interdisciplinaria porque es abordada por profesionistas de muy diversas corrientes que han permitido una conceptualización global. Sin estas aportaciones multi e interdisciplinarias, la ecología no podría funcionar como ciencia aislada.

Pues para estudiar las relaciones que existen entre los organismos o grupos de organismos y su medio, forzosamente se requiere estudiar a ambos y a dichas relaciones, y para ello es necesario la acción conjunta de la climatología, la edafología, la biología, la zoología, la botánica, la fisiología, la nutrición, la estadística, la bioquímica, la taxonomía, la citología, la histología etc. Y muy especialmente de aquellas ciencias que se asocian con el estudio de los niveles de organización de la ecología.
DIVISIONES DE LA ECOLOGÍA
La ecología puede dividirse en autoecología y cinecología, según la manera como se encaucen sus investigaciones. La autoecología se ocupa de las especies individuales u organismos de la misma especie (poblaciones), y por lo regular estudia su comportamiento biológico en relación con su entorno. En cambio, la cinecología estudia grupos de organismos de diferentes especies (comunidades) que se asocian en una unidad interactuante con el medio (ecosistemas).

Por ejemplo para hacer un estudio autoecológico de una población de mojarras, se deben tener los componentes biológicos (reproducción, embriología, fisiología, genética, alimentación, etc) en relación con el medio ambiente (hábitat, oxígeno, tipo de agua, luz y temperatura, entre otros). El estudio de estos factores bióticos y abióticos de una población de mojarras que permite establecer épocas de pesca, de veda, de reproducción, etc, es evidentemente, un conocimiento autoecológico que implica a una sola población.

Asimismo un estudio cinecológico en el que se involucra a una selva que está compuesta por una gran diversidad de poblaciones animales y vegetales, es decir, comunidades (árboles, grupos humanos, pájaros, reptiles, mamíferos, etc), y por componentes abióticos (luz, humedad, presión, oxígeno, agua, etc) que interactúan de manera intensiva. Esta relación lleva al conocimiento cinecológico para aprovechar los recursos naturales como la madera, los animales, los productos químicos, entre otros.
CLASIFICACIÓN DE LA ECOLOGÍA SEGÚN LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN.
Además, la ecología puede subdividirse haciendo referencia a los niveles de organización que abarca:

1.- Ecología de la población.

2.- Ecología de la comunidad.

3.- Ecología del ecosistema.

4.- Ecología de la biósfera.

También puede ser subdividida según el tipo de hábitat o medio que se esté estudiando; según este criterio se puede tener una ecología marina, una ecología de agua dulce y una ecología terrestre. Considerando aspectos puramente taxonómicos, se subdivide en ecología de los reinos: monera, protista, fungi, plantae y animalia, con lo cual se abarcan todos los organismos clasificados que hay sobre el planeta.
Niveles de organización y objeto de estudio de la ecología.
La definición científica de la ecología es corta y sencilla; sin embargo, implica actividades llevadas a cabo en todo el planeta. Por los mismo, es necesario delimitar los niveles de trabajo en los que la ecología puede intervenir, tomando en cuenta que abarca la parte viviente del planeta en relación con su medio. Una forma de hacerlo es analizando el concepto de niveles de organización o niveles de integración (espectro biológico) entre el mundo biológico y el medio, propuesto por Odum. Estos niveles son los siguientes: protoplasma, células, tejidos, órganos, organismo, poblaciones, comunidades, ecosistemas y biósfera.

La población cuya definición es un grupo de organismos de la misma especie que habitan en una determinada zona geográfica (organismos + medios).

Por definición un organismo o espécimen es un ser vivo (animal o vegetal), éste no es la unidad fundamental de trabajo de la ecología, ya que para su estudio se le mantiene aislado sin tomar en cuenta su interacción con el medio.

De manera complementaria, a la especie o población se le puede definir como un grupo de organismos con estructura y funciones similares que solo pueden reproducirse entre sí, teniendo descendencia fértil y un antecesor común. Asimismo, la especie es la unidad de clasificación taxonómica de los animales y los vegetales.

Así por ejemplo, los perros pertenecientes a la especie Canis familiaris, forman un grupo especial de organismos con estructura y función idéntica o similar, que tienen un antecesor común y que sólo pueden reproducirse entre ellos mismos y no con los de otra especie.

La unidad biológica fundamental de trabajo de la ecología es la población, entendida ésta como un grupo de organismos de la misma especie que habitan en una determinada zona geográfica. Asimismo, al conjunto de poblaciones, es decir, a los diferentes grupos de organismos de diversas especies que viven en un espacio o superficie determinada de la tierra, se le conoce como comunidad.

Un ejemplo de comunidad es un bosque en el que convergen diversas poblaciones de insectos, aves, mamíferos, reptiles, anfibios, hongos, árboles, etc. Son diversas poblaciones que viven en un área determinada del bosque. Otro ejemplo es un acuario, en el que la comunidad biótica está compuesta por varias poblaciones de peces, algas y moluscos.



SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS DE LA ECOLOGÍA.
En la actualidad la ecología se divide en varias ramas, entre las que se cuentan:

1.- Autoecología.- Estudia las relaciones entre un solo tipo de organismo (una especie) y el medio en que vive.

2.- Sinecología.- Estudia las relaciones entre diversas especies pertenecientes a un mismo grupo y el medio en que viven.

3.- Dinámica de poblaciones. Estudia las causas y modificaciones de la abundancia de especies en un medio dado.

4.- Ecología aplicada.- Representa la tendencia moderna de protección a la naturaleza y el equilibrio de ésta en el medio humano rural y urbano.

5.- Ecología de sistemas.- Probablemente sea la más moderna rama de esta ciencia; emplea las matemáticas aplicadas a modelos matemáticos y de computadora para lograr la comprensión de la compleja problemática ecológica.

En la actualidad existen otras ramas de esta ciencia, como la ecología microbiana que junto con algunas aplicaciones de la microbiología industrial, de la ingeniería sanitaria y la ingeniería ambiental han dado origen a las aplicaciones industriales de los biotratamientos y tecnologías de recuperación de los ecosistemas.


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