Capítulo 24: Ecología Respuestas

Preguntas de revisión

1. Definir ecología.
2. ¿Por qué los organismos individuales no son sistemas cerrados?
3. Comparar y contrastar factores ambientales bióticos y abióticos, y dar ejemplos de cada tipo de factor.
4. Describir la jerarquía anidada por la cual los ecologistas organizan el mundo biológico.
5. ¿Qué es la biosfera?
6. Definir ecosistema.
7. Describir el concepto de nicho en ecología.
8. ¿Cómo se define el hábitat de una especie?
9. Declarar el principio de exclusión competitiva.
10. Comparar y contrastar los roles de la energía y la materia en un ecosistema.
11. ¿Cuál de las siguientes puede contener más de una especie durante un periodo prolongado de tiempo? Explica tu respuesta.

    A. Un nicho

    B. Una comunidad

    C. Una población

    D. Un ecosistema

12. ¿Crees que puede haber un ecosistema en un entorno urbano, como una ciudad? ¿Por qué o por qué no?

13. Verdadero o Falso. La araña saltarina y su presa ocupan el mismo nicho.

14. Verdadero o Falso. El mismo tipo de bioma puede existir en diferentes ubicaciones del planeta.

15. ¿Por qué el estudio del clima está relacionado con el estudio de la ecología?

Revisar respuestas

1. La ecología es el estudio de cómo los seres vivos interactúan entre sí y con su entorno.
2. Los organismos individuales no son sistemas cerrados porque todos los organismos necesitan energía y materia que deben obtenerse del medio ambiente.
3. Tanto los factores bióticos como los abióticos son aspectos del ambiente con el que interactúan los organismos. Los factores bióticos son los aspectos vivos del medio ambiente. Los factores abióticos son los aspectos no vivos del medio ambiente. Ejemplos de factores bióticos incluyen otros organismos de la misma especie y organismos de diferentes especies. Ejemplos de factores abióticos incluyen la luz solar y el suelo.
4. La jerarquía anidada por la cual los ecologistas organizan el mundo biológico comienza con el organismo individual e incluye, de menor a más inclusivo, la población, la comunidad, el ecosistema, el bioma y la biosfera.
5. La biosfera consiste en cada parte de la Tierra donde existe la vida, incluyendo la tierra, el agua y el aire.
6. Un ecosistema es un sistema natural que consiste en todos los factores bióticos y abióticos de una zona y sus interacciones.
7. En ecología, el concepto de nicho se refiere al papel de una especie en su ecosistema. Incluye todas las diferentes formas en que la especie interactúa con los factores bióticos y abióticos del ecosistema, incluyendo sus fuentes de energía y nutrientes y cómo los obtiene. También incluye el hábitat de la especie.
8. El hábitat de una especie se define como el entorno natural en el que vive la especie y al que se adapta.
9. El principio de exclusión competitiva establece que dos especies diferentes no pueden ocupar el mismo nicho en el mismo lugar durante mucho tiempo.
10. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Los organismos vivos en un ecosistema requieren tanto energía como materia de su entorno. Sin embargo, los ecosistemas requieren insumos constantes de energía, mientras que la materia se recicla.
11. B y D. Tanto una comunidad como un ecosistema constan de múltiples especies. Una población, por definición, refiere a los individuos de una sola especie en un área determinada. Un nicho no puede ser habitado por más de una especie durante un período prolongado de tiempo debido al principio de exclusión competitiva.
12. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Sí, puede haber un ecosistema en un entorno urbano porque un ecosistema incluye todos los seres vivos de un área determinada, junto con el entorno no vivo. Los entornos urbanos incluyen organismos vivos como humanos, aves, pequeños mamíferos, microorganismos y plantas, así como las características ambientales no vivas que los rodean.
13. Falso
14. Cierto
15. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. El estudio de la ecología incluye el estudio de los factores abióticos en el ambiente que afectan a los organismos vivos, entre ellos la temperatura, la lluvia, la luz solar, el viento, etc. Estos factores están influenciados por el clima, por lo que estas áreas de la ciencia están relacionadas y se superponen entre sí.

Preguntas de revisión

1. Definir ecosistema e identificar los componentes que conforman un ecosistema.
2. ¿Cómo funcionan los ecosistemas?
3. ¿Qué materiales se reciclan en los ecosistemas?
4. Definir y dar ejemplos de bienes y servicios ecosistémicos.
5. ¿Por qué crees que los agricultores a veces usan un fertilizante que contiene nitrógeno en sus cultivos?

6. A. son productores primarios.

   B. no juegan papeles importantes en los ecosistemas.

   C. ayudar a reciclar los nutrientes en un ecosistema.

   D. suelen ser abióticas.

Revisar respuestas

1. Un ecosistema es un conjunto de componentes que interactúan que forman un todo complejo. Los componentes que interactúan de un ecosistema incluyen su comunidad de seres vivos (componentes bióticos) y factores ambientales no vivos como el agua y la luz solar (componentes abióticos).
2. Los ecosistemas funcionan moviendo la energía y la materia a través de sus componentes bióticos y abióticos, comenzando con la producción primaria por productores como las plantas.
3. Los nutrientes minerales, incluyendo nitrógeno y fósforo, se reciclan entre los componentes bióticos y abióticos de los ecosistemas.
4. Los bienes y servicios ecosistémicos son materiales y procesos que son proporcionados por los ecosistemas y de los que depende nuestra especie. Ejemplos de bienes ecosistémicos incluyen alimentos, materiales de construcción y oportunidades recreativas. Ejemplos de servicios ecosistémicos incluyen el suministro de oxígeno al aire, el filtrado de contaminantes del agua y la polinización de cultivos.
5. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. El nitrógeno es un factor limitante en el crecimiento de las plantas. Por lo tanto, los agricultores a menudo pueden aumentar el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, el rendimiento de los cultivos, mediante la aplicación
6. C

Preguntas de revisión

1. En el contexto del ecosistema, ¿qué es una comunidad?
2. Identificar los tres tipos principales de relaciones comunitarias.
3. ¿Qué es la simbiosis?
4. Nombra tres tipos diferentes de simbiosis.
5. Definir el mutualismo y describir un ejemplo.
6. ¿Por qué la relación entre garcetas ganaderas y mamíferos de pastoreo es un ejemplo de comensalismo?
7. Definir parasitismo y dar un ejemplo.
8. ¿Qué es la depredación y qué es un ejemplo de depredación?
9. Explicar la relación entre las poblaciones de depredadores y presas.
10. ¿Cómo pueden los depredadores y las presas influir mutuamente en la evolución?
11. ¿Cuál es la competencia interespecífica?
12. ¿Cuáles son dos posibles resultados de la competencia interespecífica?
13. Verdadero o Falso. En una relación simbiótica, las dos especies tienen que tocarse físicamente entre sí.
14. Verdadero o Falso. La relación entre los protistas que causan la malaria humana y los humanos es un ejemplo de comensalismo.

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1. Una comunidad es la parte biótica de un ecosistema. Consiste en todas las poblaciones de todas las especies que viven en el ecosistema y sus relaciones entre sí.
2. Los tres tipos principales de relaciones comunitarias son la simbiosis, la depredación y la competencia.
3. La simbiosis es una estrecha relación entre dos organismos de diferentes especies en los que al menos uno de los dos organismos se beneficia.
4. Tres tipos diferentes de simbiosis son el mutualismo, el comensalismo y el parasitismo.
5. El mutualismo es una relación simbiótica en la que se benefician individuos de ambas especies. Los ejemplos pueden variar. Respuesta muestral: Un ejemplo de mutualismo es la relación entre el pez payaso y las anémonas de mar. Una forma en que los peces payaso se benefician de la relación es la protección de los depredadores que temen los tentáculos venenosos de las anémonas marinas. Una forma en que las anémonas marinas se benefician es de las heces de pez payaso, que aportan nutrientes a las anémonas marinas.
6. El comensalismo es una relación simbiótica en la que los individuos de una de las dos especies que interactúan se benefician mientras que los individuos de la otra especie no se ven afectados. La relación entre garcetas bovinas y mamíferos de pastoreo es un ejemplo de comensalismo porque las garcetas se benefician de fuentes de alimento (insectos y pequeños mamíferos) que se ven perturbadas por los comportamientos de pastoreo de los mamíferos, mientras que los mamíferos no se ven afectados por la presencia de las garcetas.
7. El parasitismo es una relación simbiótica en la que un organismo de una especie, llamado parásito, se beneficia, mientras que un organismo de la otra especie, llamado huésped, se ve perjudicado. Un ejemplo es la relación entre los gusanos redondos parásitos y los huéspedes humanos.
8. La depredación es una relación comunitaria en la que un organismo de una especie, llamado depredador, consume tejidos de un organismo en otra especie, llamada presa. Un ejemplo es una serpiente carnívora que se aprovecha y consume a otros animales como lagartos.
9. Una relación depredador-presa tiende a mantener las poblaciones de ambas especies en equilibrio porque cada población es un factor limitante sobre la otra población. Por ejemplo, a medida que aumenta la población depredadora, se capturan más presas por lo que la población de presas disminuye. Con menos presas disponibles, la población depredadora comienza a disminuir y la población de presas aumenta. Este ciclo sigue repitiéndose.
10. Es probable que tanto los depredadores como las presas evolucionen adaptaciones a la depredación como el camuflaje. Si las presas son camufladas, puede ayudarlas a escapar de la detección por parte de sus depredadores. Si los depredadores son camuflados, puede ayudarles a acaparar sigilosamente o a capturar a sus presas. Tales adaptaciones evolucionan a través de la selección natural.
11. La competencia interespecífica es una relación comunitaria en la que organismos de diferentes especies dependen del mismo recurso limitante.
12. Dos posibles resultados de la competencia interespecífica son la extinción de una especie o una mayor especialización en ambas especies.
13. Falso
14. Falso

Preguntas de revisión

1. ¿Qué son los autótrofos? Nombrar tres tipos de organismos que son autótrofos.
2. Comparar y contrastar fotoautótrofos y quimioautótrofos.
3. Definir heterótrofo.
4. ¿Qué tipos de organismos son los heterótrofos?
5. ¿Cómo se clasifican los heterótrofos en función de lo que consumen?
6. ¿Qué son las cadenas alimentarias y las redes alimentarias?
7. Definir las especies clave y dar un ejemplo.
8. ¿Cuáles son los niveles tróficos? Identificar los diferentes niveles tróficos en una cadena alimentaria o red alimentaria.
9. ¿Por qué rara vez hay más de cuatro niveles tróficos en un ecosistema?
10. ¿Cómo suelen cambiar los números y la biomasa de los organismos de los niveles tróficos más bajos a los más altos?
11. Los herbívoros se encuentran en el nivel _______ trófico.

    A. 1 ^st

    B. 2 ^nd

    C. 3 ^rd

    D. 4 ^th

12. Verdadero o Falso. ^{En algunas cadenas alimentarias, los quimioautótrofos son el tipo de organismo en el primer nivel trófico.}

13. Verdadero o Falso. Los depredadores ápice se encuentran en el nivel trófico que contiene más energía.

14. A. Un manzano

    B. Un hongo

    C. Un renacuajo

    D. A y B

15. autótrofo; heterótrofo; carnívoro; omnívoro; herbívoro; productor; consumidor primario; consumidor terciario

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1. Los autótrofos (también llamados productores) son organismos que obtienen energía directamente del sol o de los productos químicos y la utilizan para producir moléculas orgánicas. Tres tipos de organismos que son autótrofos incluyen plantas, algas y algunos tipos de bacterias.
2. Ambos tipos de autótrofos utilizan energía para producir compuestos orgánicos, pero obtienen energía de diferentes fuentes y utilizan diferentes procesos bioquímicos. Los fotoautótrofos utilizan la energía de la luz solar para elaborar compuestos orgánicos por fotosíntesis. Los quimioautótrofos utilizan la energía de los químicos para elaborar compuestos orgánicos por quimiosíntesis.
3. Un heterótrofo (también llamado consumidor) es un organismo que obtiene energía consumiendo otros organismos.
4. Los heterótrofos incluyen todos los animales y hongos, así como muchos protistas y bacterias.
5. Los heterótrofos se clasifican en base a lo que consumen como carnívoros, que comen animales; herbívoros, que comen plantas; omnívoros, que comen tanto animales como plantas; y descomponedores, que consumen desechos orgánicos y organismos muertos.
6. Las cadenas alimentarias y las redes alimentarias son modelos que representan el flujo de energía en los ecosistemas. Una cadena alimentaria representa un único camino a través del cual la energía fluye en un ecosistema. Una red alimentaria representa múltiples vías a través de las cuales la energía fluye en un ecosistema.
7. Una especie clave es una especie que tiene un papel especialmente importante en su ecosistema. Los cambios en el número de especies clave afectan a las poblaciones de muchas otras especies en la comunidad. Las especies Keystone suelen ser depredadores ápice. Un ejemplo de una especie clave es el lobo gris en Yellowstone Park.
8. Los niveles tróficos son las posiciones de alimentación en una cadena alimentaria o red alimentaria. El primer nivel trófico son los productores; el segundo nivel trófico son los consumidores que comen productores; los niveles tróficos terceros y superiores son consumidores que comen organismos desde el nivel trófico por debajo de ellos.
9. Rara vez hay más de cuatro niveles tróficos porque solo alrededor del 10 por ciento de la energía en un nivel trófico en realidad pasa al siguiente nivel trófico superior. El resto de la energía se agota en el nivel trófico inferior o se pierde para el ambiente como calor o alimento digerido de manera incompleta. Por lo tanto, generalmente existe una energía inadecuada que permanece por encima de cuatro niveles tróficos para soportar organismos en niveles tróficos adicionales.
10. El número y la biomasa de los organismos suelen disminuir de niveles tróficos menores a mayores.
11. B
12. Cierto
13. Falso
14. A
15. heterótrofo; omnívoro; consumidor primario; consumidor terciario

Preguntas de revisión

1. ¿Qué son los ciclos biogeoquímicos? Dar ejemplos de materia que tengan tales ciclos.
2. Comparar y contrastar piscinas y reservorios de intercambio en ciclos biogeoquímicos. Dar un ejemplo de cada uno.
3. ¿Cómo cambia el agua a medida que se mueve a través del ciclo del agua? Ilustra tu respuesta con ejemplos.
4. La mayor parte del agua de la Tierra es agua salada en el océano, y la mayoría de las precipitaciones vuelven a caer en el océano. ¿Cómo se renueva continuamente el suministro de agua dulce de la Tierra?
5. Describir lo que puede suceder con la precipitación líquida que cae sobre la tierra.
6. ¿Qué es un acuífero? ¿Cómo pueden las personas acceder al agua de un acuífero?
7. Nombrar dos reservorios de agua congelada.
8. ¿Cómo funciona el ciclo del carbono entre los organismos y el medio ambiente?
9. Explicar cómo las acciones humanas pueden cambiar el ciclo del carbono.
10. Identificar algunos de los procesos abióticos que ciclan lentamente el carbono.
11. ¿Cómo obtienen los seres vivos nitrógeno del medio ambiente?
12. ¿Cómo se devuelve el nitrógeno a la atmósfera para completar el ciclo del nitrógeno?
13. Verdadero o Falso. El fósforo atrapado en el vapor de agua se condensa en las nubes y regresa a la tierra como precipitación, como parte del ciclo del fósforo.
14. Verdadero o Falso. Las plantas están involucradas en el ciclo del agua.

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1. Los ciclos biogeoquímicos son ciclos de materia que incluyen componentes y procesos tanto bióticos como abióticos. El agua y los elementos químicos que necesitan los organismos, incluidos el carbono, el nitrógeno y el fósforo, se mueven continuamente a través de ciclos biogeoquímicos.
2. Los componentes de los ciclos biogeoquímicos que retienen la materia por períodos cortos de tiempo se denominan reservorios de intercambio, mientras que los componentes que mantienen la materia durante largos períodos de tiempo se denominan reservorios. Los ejemplos pueden variar. Respuesta de muestra. La atmósfera es una piscina de intercambio por agua, y el océano profundo es un reservorio para el agua.
3. El agua cambia de estado a medida que se mueve a través del ciclo del agua. Por ejemplo, el agua líquida cambia a vapor de agua gaseoso a través de la evaporación del agua superficial y la transpiración por parte de las plantas. El agua sólida (hielo) cambia a vapor de agua a través de la sublimación. El vapor de agua en la atmósfera cambia de nuevo a agua líquida por condensación. Puede caer de nuevo a la Tierra como una precipitación líquida o sólida.
4. El agua que se evapora del océano deja atrás la sal. Cuando el vapor de agua se condensa y cae como precipitación en tierra, renueva el suministro de agua dulce de la Tierra.
5. La precipitación líquida que cae sobre la tierra puede formar escorrentía que eventualmente desemboca en una masa de agua, o puede empaparse en el suelo y convertirse en agua subterránea.
6. Un acuífero es un reservorio subterráneo de agua. Se forma donde el agua subterránea se acumula en una capa de roca porosa que se encuentra encima de una capa de roca impermeable. Las personas pueden acceder al agua de un acuífero perforando pozos en la capa acuífero y bombeando el agua a la superficie.
7. Dos reservorios de agua congelada son los casquetes de hielo y los glaciares.
8. El carbono circula rápidamente entre los organismos y el medio ambiente a través de la respiración celular y la fotosíntesis. El carbono en los compuestos orgánicos también se mueve relativamente rápido a través de las cadenas y redes alimentarias y parte es liberada de regreso al medio ambiente por los descomponedores.
9. La quema de combustibles fósiles por parte de los humanos libera enormes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera. El carbono también se libera a la atmósfera como gas metano por la descomposición del estiércol y desechos del ganado en los rellenos sanitarios.
10. Los procesos abióticos que ciclan lentamente el carbono incluyen el agua corriente que disuelve el carbono en las rocas y lo transporta al océano u otros cuerpos de agua. El agua cerca de la superficie del océano también disuelve el dióxido de carbono de la atmósfera. El carbono en el agua del océano puede asentarse gradualmente en el fondo, y parte de este carbono eventualmente puede cambiarse a rocas sedimentarias que pueden almacenar carbono durante millones de años.
11. El gas nitrógeno en la atmósfera no puede ser utilizado por las plantas, pero las bacterias fijadoras de nitrógeno en el suelo o en las raíces de las plantas cambian el gas nitrógeno a nitratos, que las raíces de las plantas pueden absorber. El nitrógeno incorporado a los compuestos vegetales se puede pasar a través de relaciones de alimentación a otros organismos. La descomposición de la materia orgánica libera nitrógeno como iones de amonio que las plantas también pueden absorber o que las bacterias nitrificantes en el suelo pueden cambiar a nitratos para su uso por las plantas.
12. Las bacterias del suelo, llamadas bacterias desnitrificantes, liberan gas nitrógeno de los nitratos no utilizados. Este nitrógeno puede ingresar a la atmósfera para completar el ciclo del nitrógeno.
13. Falso
14. Cierto

Preguntas de revisión

1. ¿Por qué la especie humana ha sido llamada la especie de maleza más exitosa del mundo?
2. ¿Qué es la demografía? ¿Qué aspectos de la población estudia?
3. Identificar y definir seis medidas demográficas comunes.
4. ¿Cuál es la estructura de edad y sexo de una población?
5. ¿Cómo representa una pirámide poblacional la estructura de edad y sexo de una población?
6. Explicar lo que se puede aprender de una población a partir de su pirámide poblacional.

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1. La especie humana ha sido llamada la especie de maleza más exitosa del mundo porque ha crecido muy rápidamente en número, se ha extendido hasta ahora geográficamente y se ha apoderado de los ecosistemas locales en todas partes donde ha ido.
2. La demografía es el estudio científico de las poblaciones humanas. Incluye el estudio del tamaño, distribución y estructura de la población. También incluye el estudio de la dinámica poblacional, como los cambios en el tamaño y estructura de la población.
3. Seis tasas demográficas comunes son la tasa de natalidad, tasa de mortalidad, tasa de fecundidad, tasa de fertilidad de reemplazo, esperanza de vida y tasa de crecimiento poblacional. La tasa de natalidad es el número de nacidos vivos en 1 año por cada mil personas de la población. El índice de mortalidad es el número de muertes en 1 año por cada mil personas de la población. La tasa de fecundidad es el promedio de nacimientos vivos por mujer al final de los años fértiles. La tasa de fecundidad de reemplazo es la tasa de fecundidad en la que las mujeres promedian sólo suficientes hijos para reemplazarse a sí mismas y a su pareja en la población. La esperanza de vida es la edad promedio de muerte en una población o la duración promedio de la vida. La tasa de crecimiento poblacional es el número neto de personas sumadas a una población en 1 año por cada 100 personas de la población.
4. La estructura edad-sexo de una población es el número de individuos de cada sexo y grupo de edad en la población.
5. Una pirámide poblacional representa la estructura de edad y sexo de una población como un gráfico de barras dobles. El número de personas se distribuye a lo largo del eje horizontal, con machos a la izquierda y hembras a la derecha. Las poblaciones masculinas y femeninas se descomponen en grupos de edad de 5 años representados como barras horizontales a lo largo del eje vertical, con los grupos de edad más jóvenes en la parte inferior y los más viejos en la parte superior.
6. La forma de una pirámide poblacional refleja nacimientos pasados, muertes y migraciones. Por ejemplo, una pirámide poblacional con una base amplia y lados cónicos refleja altas tasas de natalidad y mortalidad, ya que los nacimientos agregan a las personas al grupo de edad más joven y las muertes eliminan a las personas de todos los grupos de edad. Las pirámides de población también pueden proporcionar información sobre la estabilidad política y social y el desarrollo económico. Por ejemplo, un “bulto juvenil”, que es una cohorte desproporcionadamente grande de adultos jóvenes, puede estar asociado con adultos jóvenes que tienen altas tasas de desempleo y alienación social y política. Estas condiciones, a su vez, pueden augurar un mayor riesgo de violencia e inestabilidad política.

Preguntas de revisión

1. ¿Por qué las poblaciones son dinámicas?
2. ¿Qué factores determinan la tasa de crecimiento de una población humana?
3. Describir la variación en las tasas recientes de crecimiento poblacional humano.
4. Comparar y contrastar patrones exponenciales y logísticos de crecimiento poblacional.
5. Definir la capacidad de carga.
6. Resumir brevemente cómo ha crecido la población de la especie humana.
7. Discutir evidencias y preocupaciones sobre la sobrepoblación humana.
8. Definir la tasa de fertilidad de reemplazo, y explicar por qué depende de la tasa de mortalidad.
9. Suponiendo que la tasa de mortalidad se mantenga constante, ¿por qué hay un lapso de tiempo entre una disminución de la fertilidad y la desaceleración del crecimiento poblacional?
10. Identificar factores basados en evidencia que conducen a la disminución de la fertilidad.

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1. Las poblaciones son dinámicas porque continuamente están ganando individuos a través de los nacimientos y perdiendo individuos a través de las muertes. También pueden ganar o perder un número significativo de individuos a través de la migración. Estos cambios ocurren independientemente de que una población esté cambiando de tamaño o no.
2. Los factores que determinan la tasa de crecimiento de una población humana son nacimientos, defunciones, inmigración de individuos a la población y emigración de individuos fuera de la población.
3. En 2015, la población humana mundial tuvo una tasa de crecimiento promedio de 1.2 por ciento, pero la tasa de crecimiento varió considerablemente entre las naciones, de menos del cero por ciento a más del 3 por ciento. Una tasa de crecimiento del 3 por ciento es alta para las poblaciones humanas, lo que lleva a un tiempo de duplicación de solo 23 años, mientras que una tasa de crecimiento negativa significa que una población en realidad se está reduciendo de tamaño. Las poblaciones con tasas de crecimiento muy inferiores a cero o muy superiores al 3 o 4 por ciento son causadas generalmente por altas tasas de migración.
4. Los patrones exponenciales y logísticos de crecimiento son patrones distintos de cambio en la tasa de crecimiento de una población. Con el crecimiento exponencial, la tasa de crecimiento aumenta a medida que la población crece. Con el crecimiento logístico, la tasa de crecimiento se ralentiza y se estabiliza a medida que la población alcanza su capacidad de carga.
5. La capacidad de carga es el tamaño de población más grande que puede ser apoyado por los recursos disponibles sin dañar el medio ambiente.
6. Durante la mayor parte de su existencia, la población de la especie humana creció muy lentamente. Comenzó a crecer exponencialmente hace unos siglos. Actualmente, más de 80 millones de personas al año se suman a la especie humana.
7. Desde la época de Malthus, ha habido preocupaciones de que la Tierra se esté superpoblando de humanos. Malthus argumentó que si continuaba el rápido crecimiento de la población humana, la población pronto alcanzaría su capacidad de carga y se estrellaría debido al aumento de la guerra, el hambre y las enfermedades. Se ha estimado que la capacidad de carga de la población humana es de alrededor de 7.7 mil millones de personas, y se prevé que la población humana alcance este número de personas para 2020. Esto sugiere que la población humana tendrá que dejar de crecer o habrá un grave problema de sobrepoblación. Ya hay evidencia de superpoblación, incluyendo escasez de recursos locales y daños ambientales. Por otro lado, aunque los problemas ambientales se ven agravados por el tamaño de la población humana, el consumo excesivo y el desperdicio por parte de las poblaciones de las naciones ricas en realidad pueden ser más un problema que la sobrepoblación per se.
8. La tasa de fecundidad de reemplazo es la tasa de fecundidad necesaria para las mujeres promedio solo suficientes hijos para reemplazarse a sí mismas y a su pareja en la población. Va desde poco más de 2 hasta casi 3 hijos por mujer. El valor exacto de la tasa de fertilidad de reemplazo depende de la tasa de mortalidad. Con una tasa de mortalidad más alta, la tasa de fertilidad de reemplazo es mayor porque menos niños sobreviven hasta la edad adulta para reemplazar a sus padres en la población.
9. Existe un lapso de tiempo entre una disminución de la fertilidad y la desaceleración del crecimiento poblacional debido a que las poblaciones que recientemente han tenido altas tasas de natalidad tienen una gran proporción de mujeres en edad fértil pico. Con tantas mujeres jóvenes, la tasa de natalidad de la población seguirá siendo alta durante al menos otra generación.
10. Los factores basados en la evidencia que conducen a la disminución de la fertilidad incluyen más oportunidades educativas y económicas para las mujeres, avances en la igualdad de género, mayor conocimiento de la planificación familiar y un mejor acceso a la anticoncepción.

Preguntas de revisión

1. Definir el efecto invernadero.
2. Explicar cómo funciona el efecto invernadero.
3. ¿Por qué es necesario el efecto invernadero natural para la vida en la Tierra?
4. ¿Qué son los gases de efecto invernadero?
5. ¿Cómo han potenciado las acciones humanas el efecto invernadero natural?
6. Enumere los tres principales gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre en términos de su efecto sobre el clima.
7. ¿Por qué el dióxido de carbono es la causa más significativa del efecto invernadero mejorado? ¿Cómo entra el dióxido de carbono a la atmósfera?
8. Describir cómo las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono han cambiado en el último milenio.
9. Definir el cambio climático.
10. Identificar la principal causa del cambio climático reciente y en curso en la Tierra.
11. Describir evidencias directas e indirectas del calentamiento global.
12. Esquema de variación espacial en el calentamiento global.
13. ¿Cuánto se prevé que aumente la temperatura global de la superficie en el futuro? Dar el rango de valores basados en modelos climáticos. ¿Qué factor es el principal responsable de la variación en las proyecciones del modelo? ¿Cuál es el mayor aumento de temperatura que recomiendan la mayoría de los expertos climáticos para evitar los efectos más catastróficos del calentamiento global?
14. Identificar varios impactos potenciales del calentamiento global futuro.
15. ¿Cuál es la forma más importante de controlar el calentamiento global?
16. ¿Qué actividad hace que la mayor cantidad de dióxido de carbono se emita a la atmósfera?

    A. La quema de carbón

    B. Exexhalación por mamíferos

    C. La quema de gas natural

    D. La quema de petróleo

17. A. 4.8 metros

    B. 6 metros

    C. 8 metros

    D. 11 metros

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1. El efecto invernadero es el proceso por el cual la atmósfera de un planeta como la Tierra calienta la superficie del planeta a una temperatura por encima de lo que sería sin la atmósfera.
2. La mayor parte de la energía solar que llega a la Tierra golpea la superficie de la Tierra. La superficie irradia gran parte de esta energía de regreso a la atmósfera como energía infrarroja. Los gases de efecto invernadero en la atmósfera absorben y reemiten la energía infrarroja, calentando la superficie de la Tierra y la atmósfera inferior.
3. El efecto invernadero natural es necesario para la vida en la Tierra porque mantiene al planeta lo suficientemente caliente como para soportar la vida. Sin el efecto invernadero, la temperatura en la superficie de la Tierra caería por debajo del punto de congelación.
4. Los gases de efecto invernadero son gases que pueden absorber y volver a irradiar energía infrarroja. Incluyen todos los gases con tres o más átomos.
5. Las acciones humanas han potenciado el efecto invernadero natural al aumentar las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera.
6. Los tres principales gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre en términos de su efecto sobre el clima son el dióxido de carbono, los hidrofluorocarbonos y el metano.
7. El dióxido de carbono es la causa más significativa del efecto invernadero potenciado por su alta concentración y persistencia en la atmósfera. El dióxido de carbono ingresa a la atmósfera principalmente a través de la quema de combustibles fósiles.
8. Los datos sobre las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono muestran que las concentraciones fueron más o menos estables durante el último milenio antes del inicio de la Revolución Industrial alrededor de 1750. Después de eso, la concentración de dióxido de carbono comenzó a aumentar exponencialmente junto con el uso de combustibles fósiles.
9. El cambio climático se refiere a cualquier cambio en las condiciones climáticas promedio en la Tierra que dure al menos varias décadas.
10. La principal causa del cambio climático reciente y continuo en la Tierra son las acciones humanas que provocan un mayor efecto invernadero y calentamiento global.
11. La evidencia directa del calentamiento global proviene de mediciones de la temperatura global de la tierra y los océanos, que muestran una tendencia general de calentamiento desde finales del siglo XIX. La evidencia indirecta del calentamiento global proviene de observaciones de sus efectos, como la disminución de los glaciares en el último siglo más o menos.
12. El calentamiento global es mayor sobre la tierra que sobre el océano y mayor en el Ártico que en cualquier otro lugar de la Tierra.
13. Se espera que la temperatura global de la superficie aumente en menos de 1 a casi 5 grados C, dependiendo principalmente de las futuras emisiones de gases de efecto invernadero. La mayoría de los expertos en clima recomiendan que el calentamiento global futuro se limite a menos de 2.0 grados C.
14. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Los impactos potenciales del calentamiento global futuro incluyen el retroceso continuo de los glaciares, mayores extremos climáticos, expansión de desiertos, cambios hacia los polos en hábitats naturales, pérdida de biodiversidad, cambios en la producción de alimentos, aumento del nivel del mar, desplazamientos de poblaciones humanas y aumentos en humanos violencia.
15. La única forma más importante de controlar el calentamiento global es hacer recortes profundos en las emisiones de gases de efecto invernadero eliminando gradualmente los combustibles fósiles y reemplazándolos con recursos energéticos que no produzcan gases de efecto invernadero.
16. A
17. D

Resumen del capítulo Preguntas de revisión

1. ¿Cuáles de las siguientes tienen componentes abióticos, además de componentes bióticos? Elige todas las que correspondan.

A. Comunidad

B. Ecosistema

C. Población

D. Biosfera

E. Bioma

2. Verdadero o Falso. La Tierra tiene varios tipos de biosferas.

3. Verdadero o Falso. Hay una especie de plancton, y vive cerca de la superficie del agua.

4. ¿Un nicho es lo mismo que un hábitat? ¿Por qué o por qué no?

5. ¿Cuáles de los siguientes se consideran factores abióticos?

A. Productores primarios

B. Suelo

C. Hongos

D. Todo lo anterior

6. ¿Los organismos y ecosistemas son sistemas abiertos o cerrados? Explica tu respuesta.

7. Si hay una semana inusualmente fría en el verano, ¿eso significa que hay un cambio de clima? Explica tu respuesta.

8. El concepto de que dos especies no pueden ocupar el mismo nicho en el mismo lugar por mucho tiempo se llama ___________________.

9. ¿Dónde están los organismos acuáticos que son bioluminiscentes, lo que significa que pueden producir luz, lo más probable es que se encuentre? Explica tu respuesta.

10. Cuando se dice que un organismo es “marino”, ¿qué significa esto?

A. Que es un mamífero acuático

B. Que vive en agua corriente

C. Que vive en el océano

D. Que pueda nadar

11. ¿Puede haber un ecosistema dentro de un ecosistema? ¿Por qué o por qué no?

12. Explicar la importancia de los descomponedores dentro de los ecosistemas, y relacionarlos con ciclos biogeoquímicos.

13. Verdadero o Falso. Una relación simbiótica es una relación cercana donde ambas especies se benefician.

14. Verdadero o Falso. La mayor parte de la producción primaria bruta que no es utilizada por los propios productores es descompuesta por descomponedores.

15. ¿Un mosquito que se alimenta de sangre humana es un parásito o un depredador? Explica tu respuesta.

16. Para cada enunciado a continuación, elija qué tipo de bacteria se ajusta mejor a la descripción. Cada tipo de bacteria se usa solo una vez.

Tipos de bacterias: desnitrificantes; nitrificantes; fijadores de nitrógeno

a. Toma un producto de descomposición y lo convierte en una molécula que las plantas pueden usar.

b. Toma nitrógeno de la atmósfera y lo convierte en una molécula que las plantas pueden usar.

c. Libera gas nitrógeno de nuevo a la atmósfera.

17. Cuando una población de presas disminuye, su población depredadora suele:

A. Disminuciones

B. Incrementos

C. No cambia

D. Se vuelve heterótrofo

18. ¿Cuáles son las dos razones por las que dos ubicaciones que están a la misma latitud podrían tener temperaturas diferentes?

19. Las especies A y B viven en el mismo lugar y se alimentan de la misma presa. Cuando los miembros de la especie A se encuentran con miembros de la especie B, los atacarán, con frecuencia resultando en la muerte de miembros de la especie B. Responda las siguientes preguntas sobre este escenario.

a. ¿Qué tipo de competencia interespecífica es esta?

b. Con el tiempo, ¿cuáles son algunos posibles resultados de esta interacción en la especie B?

20 . Verdadero o Falso. El aumento de la sublimación provocaría que se emitiera más vapor de agua a la atmósfera.

21. Verdadero o Falso. Generalmente hay menos biomasa a niveles tróficos más altos.

22. Identificar un reservorio de carbono, y explicar por qué se considera un reservorio.

23. ¿Qué significa “comer bajo en la cadena alimentaria”?

24. Los peces suelen ser:

A. nekton

B. autótrofos

C. productores primarios

D. afótico

25. Dé un ejemplo de cómo las plantas están involucradas en cada uno de los ciclos biogeoquímicos: el ciclo del agua, el ciclo del carbono, el ciclo del nitrógeno y el ciclo del fósforo.

26. ¿Cuál es la diferencia entre perros y gatos en cuanto a cómo obtienen su energía y nutrientes?

27. La población estadounidense era aproximadamente dos veces más alta en 2010 que en 1950, según los números del censo. Utilice esta información para responder a las siguientes preguntas.

a. ¿Puede concluir que los nuevos nacimientos fueron los únicos responsables del incremento en el tamaño de la población? Explica tu respuesta.

b. ¿Qué otro tipo de datos le ayudarían a determinar las razones de este incremento en el tamaño de la población?

28. Verdadero o Falso. Algunos países tienen una tasa de crecimiento negativa.

29. ¿Cuál es la población actual de la Tierra?

A. Alrededor de 5 mil millones

B. Alrededor de 6 mil millones

C. Alrededor de 7 mil millones

D. Alrededor de 9 mil millones

30. Explicar por qué el crecimiento poblacional se ralentiza a medida que el tamaño de la población se acerca a la capacidad de carga cuando hay

31. Verdadero o Falso. El monóxido de carbono es el gas de efecto invernadero más significativo.

Resumen del Capítulo Reseña Respuestas

1. B, D y E

2. Falso

3. Falso

4. No, un nicho no es lo mismo que un hábitat. Un hábitat forma parte del nicho de una especie. Un nicho se refiere al papel de una especie en su ecosistema, que incluye tanto el ambiente donde vive y al que se adapta (hábitat), así como su fuente de energía y nutrientes (por ejemplo, su fuente de alimento).

5. B

6. Tanto los organismos como los ecosistemas son sistemas abiertos porque requieren aportes de fuentes externas. Por ejemplo, los organismos deben obtener energía y materia de su entorno. Los ecosistemas requieren insumos de energía, generalmente de la luz solar.

7. No, una semana inusualmente fría en verano no necesariamente indicaría un cambio en el clima. Esto se debe a que el clima se refiere al clima promedio en una zona durante un largo periodo de tiempo —mucho más largo que una semana.

8. Principio de exclusión competitiva.

9. Los organismos acuáticos que son bioluminiscentes tienen más probabilidades de encontrarse en las profundidades del océano donde está oscuro. La bioluminiscencia es una adaptación a este ambiente oscuro.

10. C

11. Sí, porque no hay una manera ampliamente acordada de delinear un ecosistema específico, depende de cómo se defina. Por ejemplo, un bosque entero puede ser un ecosistema, pero también podría ser un tronco podrido dentro de ese bosque.

12. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Los descomponedores son muy importantes en los ecosistemas porque evitan la acumulación de desechos y reciclan elementos que necesitan los organismos vivos. Los descomponedores son críticos en los ciclos biogeoquímicos de carbono, nitrógeno y fósforo porque liberan estos elementos cuando descomponen organismos muertos o desechos orgánicos, lo que les permite reingresar a la cadena alimentaria.

13. Falso

14. Cierto

15. El mosquito es un depredador, no un parásito, porque consume los tejidos de otra especie, pero no vive sobre ni en esa especie.

16. a. Nitrificación

b. Fijación de nitrógeno

c. Desnitrificación

17. A

18. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Dos razones por las que dos ubicaciones en la misma latitud podrían tener temperaturas diferentes son: podrían estar a diferentes altitudes, y podrían estar a diferentes distancias del océano. Ambos factores afectarían la temperatura.

19. a. Competencia por interferencia

b. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Con el tiempo, la población de la especie B puede reducirse en esta área; pueden abandonar el área; o pueden evolucionar para ocupar otro nicho en el área donde no están compitiendo —o encontrando— la especie A.

20. Cierto

21. Cierto

22. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Un reservorio de carbono es una roca que contiene carbono. Se considera un reservorio porque el carbono permanece ahí por un periodo de tiempo muy largo, a veces millones de años.

23. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Comer bajo en la cadena alimentaria significa comer a un nivel trófico bajo, es decir, uno que esté más cerca de los productores (como las plantas).

24. A

25. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Las plantas están involucradas en el ciclo del agua porque el exceso de agua que absorben a través de sus raíces se manifiesta como vapor de agua. Están involucrados en el ciclo del carbono, porque las plantas utilizan gas dióxido de carbono de la atmósfera para la fotosíntesis para elaborar compuestos orgánicos que contienen carbono. Las plantas están involucradas en el ciclo del nitrógeno absorbiendo nitratos a través de sus raíces y utilizándolos para elaborar compuestos orgánicos que contienen nitrógeno. Las plantas participan en el ciclo del fósforo absorbiendo fósforo del suelo y utilizándolo para elaborar compuestos orgánicos que contienen fósforo.

26. Las respuestas pueden variar. Respuesta de muestra. Los gatos son carnívoros obligados, es decir, que no pueden digerir las plantas y deben comer animales. Los perros son carnívoros facultativos, es decir, pueden digerir las plantas, pero no es una fuente importante de alimento para ellos.

27. a. No, el incremento podría deberse a una disminución en la tasa de mortalidad e inmigración.

b. tasa de mortalidad y datos de inmigración

28. Cierto

29. C. Alrededor de 7 mil millones

30. A la capacidad de carga, en la ecología poblacional, los procesos dependientes de la densidad ocurren cuando las tasas de crecimiento poblacional están reguladas por la densidad de una población. La mayoría de los factores dependientes de la densidad, que son de naturaleza biológica (bióticos), incluyen depredación, competencia inter e intraespecífica, acumulación de desechos y enfermedades como las causadas por parásitos. Por lo general, cuanto más densa es una población, mayor es su tasa de mortalidad. Por ejemplo, durante la competencia intra e interespecífica, las tasas reproductivas de los individuos suelen ser menores, reduciendo la tasa de crecimiento de su población. Además, la baja densidad de presas aumenta la mortalidad de su depredador debido a que tiene más dificultades para localizar su fuente de alimento.

31. Falso