Biología (plan 1997) 2013-1

Quinto Semestre, Ecología I

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Ciencias

Ecología I (QUINTO SEMESTRE)

CLAVE: 1502 MODALIDAD: Asignatura Fundamental GRUPO: 5237 SEM: 2013-1

CRÉDITOS: 10

Horario:

Martes, miércoles y sábado de 9 a 11 h

PROFESORES:

Gloria Ángela Tapia

Irene Sánchez Gallen

OBJETIVOS:

Introducir a los estudiantes al estudio de la Ecología, a modo de que se familiaricen con los conceptos básicos, con las metodologías más importantes y con las polémicas contemporáneas de esta disciplina.

Proporcionar la información básica necesaria para el estudio experimental y de campo de los diferentes temas que toca la ecología, tanto en sistemas de animales como de plantas, a través del conocimiento de los métodos de muestreo más comúnmente empleados, así como de los criterios subyacentes.

TEMARIO

I. INTRODUCCIÓN.

Objetivo. Que el alumno identifique el campo de estudio de la Ecología, su relación con otras disciplinas y que comprenda a la Ecología como una ciencia integrante y de síntesis.

I.1. Definición de la Ecología: objeto de estudio y relación con otras disciplinas.

I.2. Consideraciones históricas.

I.3. Enfoques modernos en el estudio de la Ecología.

I.4. Ecología y evolución.

II. EL MEDIO ABIÓTICO Y LOS SERES VIVOS.

Objetivo. Que el alumno conozca y describa los factores abióticos y bióticos que rodean a los organismos, entendiendo sus características morfofisiológicas y conductuales en función de su entorno.

II.1. Recursos y condiciones como factores limitantes.

II.1.1. Los recursos. Definición y clasificación.

Ejemplos: radiación, dióxido de carbono, agua, oxígeno, nutrientes minerales.

II.1.2. Condiciones. Definición.

Ejemplos: suelo (propiedades físicas y químicas), agua (disponibilidad y calidad), salinidad, pH, temperatura, fuego, microclima.

II.2. El clima.

II.2.1. Elementos del clima (temperatura, precipitación, irradiación, evapotranspiración, etc.).

II.2.2. Factores que determinan el clima (altitud, latitud, topografía, circulación atmosférica, etc.).

II.2.3. Condiciones extremas y variabilidad interanual.

II.2.4. Tipos de clima y su relación con la vegetación.

II.3. Nociones de Ecofisiología.

II.3.1. Ley del mínimo y curva de tolerancia.

II.3.2. Introducción al concepto de nicho ecológico.

II.3.3. Adaptaciones ecofisiológicas.

III. POBLACIONES.

Objetivo. Que el alumno reconozca el nivel de organización poblacional, sus propiedades emergentes y entienda su dinámica.

III.1. Concepto de población, propiedades emergentes y aspectos históricos.

III.2. Métodos de muestreo y análisis en poblaciones.

III.2.1. Determinación de la densidad.

III.2.2. Patrón de distribución.

III.2.3. Estructura poblacional (de edades, de tamaños, etc.).

III.3. Demografía.

III.3.1. Tipos de ciclos de vida y su importancia en el análisis demográfico.

III.3.2. Organismos unitarios y modulares.

III.3.3. Tablas de vida.

III.3.4. Estructura estable de edades.

III.3.5. Introducción al uso de matrices de proyección poblacional.

III.4. Crecimiento poblacional.

III.4.1. Crecimiento exponencial.

III.4.2. Crecimiento logístico.

III.4.3. Generalidades sobre otros modelos (de retraso, caóticos, metapoblaciones, etc.).

III.4.4. Regulación del tamaño poblacional.

IV. INTERACCIONES.

Objetivo. Que el alumno explique la influencia de las interacciones en los diferentes atributos de los organismos y poblaciones.

IV.1. Introducción. Implicaciones ecológicas y evolutivas de las interacciones bióticas.

IV.2. La competencia.

IV.2.1. Conceptos básicos. Teoría del nicho. Tipos.

IV.2.2. Competencia intra-específica. Tipos: “scramble” y “contest”. Regulación poblacional: controversia sobre el efecto de los factores denso-dependientes y denso-independientes. Ejemplos.

IV.2.3. Competencia interespecífica. Modelos de competencia entre dos especies. Exclusión competitiva y evasión de la competencia.

IV.3. La depredación.

IV.3.1. Conceptos básicos y tipos.

IV.3.2. Depredación clásica. Respuestas de depredadores y presas: funcionales y numéricas.

IV.3.3. Parasitismo y parasitoidismo.

IV.3.4. Herbivoría.

IV.4. El mutualismo.

IV.4.1. Conceptos básicos. Simbiosis.

IV.4.2. Tipos de mutualismo.

IV.4.3. Respuestas funcionales y numéricas.

IV.5. Las interacciones bióticas y la coevolución.

V. INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE HISTORIAS DE VIDA.

Objetivo. Que el alumno entienda a las historias de vida como un resultado de la historia evolutiva de cada individuo y/o población.

V.1. Conceptos básicos y consideraciones históricas.

V.2. Parámetros de las historias de vida.

V.3. Disyuntivas de historia de vida (trade-offs) y restricciones (efecto de linaje).

V.4. Clasificaciones de las historias de vida. Selección r y K, estrategias C, S y R. Otras.

VI. COMUNIDADES.

Objetivo. Que el alumno comprenda la importancia de las comunidades y de los factores que determinan su permanencia.

VI.1. Definición y atributos.

VI.2. Naturaleza de las comunidades: escuelas individualista y superorganísmica.

VI.3. Muestreo y análisis cuantitativos de comunidades. Ejemplos en comunidades terrestres y acuáticas.

VI.4. Diversidad.

VI.4.1. Definiciones y factores que la afectan (abióticos y bióticos). Diferencia entre los conceptos de diversidad y biodiversidad.

VI.4.2. Medidas de la diversidad.

VI.5. Estructura vertical de las comunidades. Formaciones y formas de crecimiento.

VI.6. Cambios de las comunidades en el tiempo.

VI.6.1. Cambios cíclicos (fenología).

VI.6.2. Cambios sucesionales. Sucesión primaria y secundaria. Disturbios y perturbaciones.

VI.7. Teoría de biogeografía de islas.

VI.8. Estabilidad: resistencia, resilencia, elasticidad y fragilidad. Matriz de la comunidad (efecto de las interacciones ecológicas sobre la comunidad).

VII. ECOSISTEMAS.

Objetivo. Que el alumno reconozca las principales características de los ecosistemas y su dinámica.

VII.1. Definición y atributos. Consideraciones históricas.

VII.2. Estructura trófica.

VII.2.1. Cadenas, redes, especies clave y conectancia.

VII.2.2. Factores que determinan la longitud de las cadenas tróficas.

VII.2.3. La cadena saprófaga y la descomposición.

VII.3. Movimiento de materia y energía: modelo de Lindeman.

VII.4.1. Ciclos biogeoquímicos y sus alteraciones.

VII.4.2. Flujo de energía: eficiencias ecológicas y pirámide alimentaria.

VII.4. Producción y productividad. Tipos. Biomasa en pie.

VII.5. Regulación de los ecosistemas. Fuerzas descendentes (“top-down”) y ascendentes

(“bottom-up”).

VII.6. Servicios ambientales de los ecosistemas.

Salida de campo. 28 al 30 de septiembre. Lugar: El Morro de la Mancha, Veracruz.

Criterios de evaluación y aspectos organizativos del curso

Evaluación:

4 exámenes parciales 40%

Reportes de práctica de campo 25%

Seminarios 10%

Tareas, ejercicios, controles de lectura 15%

Ensayo individual 10%

LA SALIDA AL CAMPO ES OBLIGATORIA

Exámenes Parciales

Examen 1 (salón): Introducción a la Ecología y El medio físico y los seres vivos

Examen 2 (a casa): Ecología de poblaciones e Interacciones (valor: 15%)

Examen 3 (salón): Introducción a la teoría de historias de vida y Comunidades

Examen 4 (salón): Ecosistemas

Nota:

• No se considerará la opción NP como calificación, después de que el alumno haya realizado aunque sea uno de los exámenes parciales. No hay examen final y sólo hay una reposición.
• Los artículos son propuestos por los alumnos con 10 días de antelación al día del seminario.
• El promedio de los exámenes debe ser aprobatorio, para que consideremos las demás evaluaciones.
• Tres exámenes con calificación reprobatoria implican una calificación de 5 en el curso.
• El examen a casa no tiene reposición.

Escala de redondeo:

5 de 0.0 a 5.9

6 de 6.0 a 6.7

7 de 6.8 a 7.5

8 de 7.6 a 8.3

9 de 8.4 a 9.2

10 de 9.3 a 10.0

Bibliografía básica:

1. Aber, J.D. y Melillo, J.M. 2001. Terrestrial ecosystems. Academic Press,. San Diego.
2. Andrewartha, H.G. 1973. Introducción al estudio de las poblaciones animales. Alhambra, Barcelona.
3. Banister, P. 1976. Introduction to plant physiological ecology. Blackwell Scientific Publ., Oxford.
4. Begon, M. y Mortimer, M. 1986. Population ecology: a unified study of animals and plants. Backwell Scientific Publications, Oxford.
5. Begon, M., Harper, J.L. y Towsend, C.P. 1996. Ecology: individuals, populations and communities. Sinauer Associates, Sunderland, Mass.
6. 6.Begon, M., Mortimer, M. y Thompson, D.J. 1996. Population ecology: a unified study of animals and plants. Backwell Scientific Publications. Oxford, Inglaterra. QH352 B43
7. Begon, M., Towsend, C.P. y Harper, J.L. 2006. Ecology: From individuals to ecosystems. Backwell Scientific Publications, E.U.
7. 8.Carabias, J., Valverde, T., Meave, J. y Cano-Santana, Z. 2009. Ecología y Medio Ambiente en el Siglo XXI. Primera Edición. Pearson y Prentice Hall. México, D.F.
9. Cody, L.M. y Diamond, J.H. (editores). 1975. Ecology and evolution of communities. Harvard University Press, Boston, Mass.
10. Crawley, M.J. 1996. Plant ecology. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
11. Emlen, J.M. 1973. Ecology: an evolutionary approach. Addison-Wesley, Reading, Mass.
12. Ehrlich, P.R. y Roughgarden, J. 1987. The science of ecology. MacMillan, Londres.
13. Diamond, J.M. y Case, T.J. 1986. Community ecology. Harper y Row, Nueva York.
14. Gray, A.J., Crawley, M.J. y Edwards, P.J. 1989. Colonization, succession and stability. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
15. Gotelli, N.J. 1995. A primer of ecology. Sinauer Associates, Sunderland, Mass.
16. Harper, J.L. 1977. Population biology of plants. Academic Press, Londres.
16. 17.Hustings, A. 1996. Population biology. Concepts and models. Springer, Nueva York, EUA. QH352 H37
18. Hutchinson, G.E. 1981. Introducción a la ecología de poblaciones. Ed. Blume, Barcelona.
19. Kikkawa J. y Anderson, D.J. 1986. Community ecology: pattern and process. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
20. Krebs, C.J. 1999. Ecological methodology. Benjamin Cummings, Menlo Park, California.
21. Krebs, C.J. 2000. Ecology: the experimental analysis of distribution and abundance. Harper y Row, Nueva York
22. May, R.M. 1976. Theoretical ecology. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
23. McNaughton, S.J. y Wolf, L.W. 1984. Ecología General. Omega, Barcelona.
24. Morin, P.J. 1999. Community ecology. Blackwell Science, Nueva Jersey.
25. Pickett, S.T.A. y White, P.S. 1985. The ecology of natural disturbances and patch dynamics. Academic Press, Orlando, Florida.
26. Ricklefs, R.E. 1996. Ecology. Tercera edición, W.H. Freeman, Nueva York.
27. Rosenzweig, M.L. 1995. Species diversity in space and time. Cambridge University Press, Cambridge.
28. Rougharden, J. 1998. Primer of ecological theory. Prentice Hall, Nueva Jersey, E.U.
29. Stiling, P. 1999. Ecology. Theories and Applications. Prentice Hall, Upper Saddle River, Nueva Jersey.
30. Valverde, T., Cano-Santana, Z., Meave, J. y Carabias, J. 2005. Ecología y Medio Ambiente. Pearson y Prentice Hall. México, D.F.

Bibliografía complementaria

1. Ayala, F.L. y Kieger, J.A. 1984. Genética moderna. Fondo Educativo Interamericano. México D.F., México.
2. Bradshaw, A.D., Goode, D.A. y Thorp, E. 1986. Ecology and design in landscape. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
3. Caswell, H. 1989. Matrix population models. Sinauer associates, Sunderland, Mass.
4. Crawley, M.J. 1983. Herbivory: the dynamics of animal-plant interactions. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
5. Chapin, S.F., Matson, P. y Mooney, H. 2002. Principles of terrestrial ecosystem ecology. Springer-Verlag, Nueva York.
6. Futuyma, D.J. 1979. Evolutionary biology. Sinauer associates, Sunderland, Mass.
7. Glenn-Lewin, D.C., Peet, R.K. y Veble, T.T. 1992. Plant succession: theory and prediction. Chapman y Hall, Londres.
8. Greig-Smith, P. 1964. Quantitative plant ecology. Butterworth, Londres, Inglaterra.
9. Kershaw, K.A. 1973. Quantitative and dynamic plant ecology. Arnolds Publishers, Londres, Inglaterra.
10. Kot, M. 2001. Elements of mathematical ecology. Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido.
11. Krebs, J.R. y Davis, N.B. 1978. Behavioral ecology: an evolutionary approach. Blackwell Scientific Publications, Oxford, Inglaterra.
12. Lavelle, P. y Spain, A.V. 2001. Soil ecology. Kluwer, Dordrecht.
13. Millennium Ecosystem Assessment. 2005. Ecosystems and Human Well-being. Synthesis. World Resources Institute, E.U. (www.maweb.org)
14. Odum, E.P. 1972. Ecología. Interamericana, México, D.F.
15. Pianka, E.R. 1994. Evolutionary ecology. Harper Collins, Nueva York.
16. Pielou, E.C. 1966. An introduction to mathematical ecology. Wiley, Nueva York.
17. Rzedowski, J. 1979. La vegetación de México. Limusa, México, D.F.
18. Silvertown, J.W y Lovett-Doust, J. 1993. Introduction to plant ecology. Logman, Londres.
19. Simmons, I.G. 1982. Ecología de los recursos naturales. Editorial Omega, Barcelona.
20. Stearns, S.C. 1992. The evolution of life histories. Oxford University Press, Oxford.
21. Tilman, D. 1988. Plant strategies and the dynamics and structure of plant communities. Princeton University Press, Princeton.
22. Verhoef, H.A. y Morin, P.J. (editores). 2010. Community ecology. Processes, models, and applications. Oxford University Press, Nueva York.
23. Wilson, E.O. y Bossert, W.H. 1971. A primer of population biology. Sinauer Associates, Sunderland, Mass.
24. Zar, J.H. 1996. Bioestatistical analysis. Prentice Hall, Englewoods Cliffs, Nueva Jersey.

DIRECCIONES ELECTRÓNICAS recomendables

·Revista Trends in Ecology and Evolution http://tree.trends.com/

·Revista Nature http://www.nature.com/

·Revista Science http://www.sciencemag.org/

·Instituto Nacional de Ecología http://www.ine.gob.mx/

·Cambridge Scientific http://www.csa.com/

·Universidad de California http://www.ucr.edu/