Factores bióticos y abióticos

La gran amplitud del campo de cobertura de la ciencia ecológica tiene su fundamento en el hecho de que los seres vivos y el ambiente físico interactúan en el marco de una red de enormes dimensiones y de inmensa complejidad.

La propia definición de ecología –estudio de las interacciones entre los seres vivos y su entorno– lleva implícita la diferenciación entre los propios seres vivos y las relaciones que se establecen entre ellos. En conjunto, dichas relaciones constituyen los factores bióticos, mientras que todo lo referido al ambiente físico inanimado se incluye dentro de los llamados factores abióticos.

El ambiente abiótico que ocupan los organismos vivos resulta tan esencial para ellos como sus relaciones con otros animales, plantas o microorganismos. Ésa es una de las razones fundamentales por las que la ecología presenta un campo de estudio tan vasto. No sólo se relaciona con las demás ciencias biológicas y las restantes disciplinas científicas experimentales, sino que también tienen gran importancia en su estudio las ciencias de la tierra, es decir, la geografía, la geología, la oceanografía y la meteorología.

Es en este ámbito multidisciplinar en el que debe encuadrarse el conocimiento de las relaciones bióticas, como la depredación, la simbiosis o la competencia, y de los factores abióticos, como la radiación solar, la humedad, la temperatura o las características del relieve de un determinado ecosistema.

Interacciones entre seres vivos: los factores bióticos

Las comunidades de organismos vivos tienen una estructura básica de interdependencia, basada en primer lugar en las formas de aprovechamiento de la energía. En función de la forma de asimilación de energía, los organismos se dividen en autótrofos y heterótrofos.

Se conocen como organismos autótrofos aquellos que pueden alimentarse por sí mismos. Las plantas son los seres vivientes de la Tierra que tienen esa propiedad.

Todos los procesos vitales que se producen en nuestro planeta son activados por la luz solar. La energía del Sol es la que aprovechan determinados organismos para, a través casi siempre de la fotosíntesis, formar moléculas orgánicas complejas a partir de sustancias inorgánicas simples, como el dióxido de carbono o el agua. Estos organismos son los seres autótrofos (término que en griego significa que se alimenta por sí mismo) o productores. Los productores terrestres son las plantas, mientras que los del medio acuático son las algas y determinadas cianobacterias. Casos particulares dentro de esta categoría son, por ejemplo, las especies que habitan en las chimeneas hidrotermales de los fondos oceánicos, en las que los productores son bacterias no fotosintéticas que aprovechan la energía química en vez de la solar para la activación de su ciclo vital.

Todos los demás seres vivos obtienen energía de la materia orgánica producida por otros organismos de los que se alimentan. Son los heterótrofos (en griego, que se alimentan de otros), o consumidores. Éstos, a su vez, se diferencian en primarios, si sólo comen plantas (animales herbívoros), y secundarios, que se alimentan de los primarios. Los consumidores secundarios son los carnívoros de tamaño proporcionalmente pequeño o medio, como las arañas, los pájaros insectívoros (entre ellos el petirrojo, el jilguero o el mirlo), o algunos peces (por ejemplo, la carpa). Por último, los consumidores terciarios son aquellos que pueden alimentarse de herbívoros o de otros carnívoros y entre ellos se cuentan todos los grandes predadores, como el león, el cocodrilo o el tiburón.

Las arañas son ejemplos característicos de seres heterótrofos secundarios de pequeño tamaño. En sus redes atrapan a los insectos que les sirven de alimento

Hay otras categorías complementarias dentro de esta ordenación jerárquica. Los consumidores omnívoros, por ejemplo, pueden alimentarse de productores y consumidores primarios y secundarios. Se trata de animales que comen tanto vegetales como otros animales, y entre ellos se cuentan mamíferos como el oso, el cerdo, el zorro o el ser humano; aves como la gaviota, el avestruz o el ñandú, y reptiles como la iguana y algunas tortugas.

Existen además otros consumidores que se alimentan de materia orgánica en descomposición. Son los llamados detritívoros, entre los que hay animales terrestres, como la lombriz de tierra o ciertos escarabajos y termitas, y acuáticos, como los caracoles marinos y las almejas. Afines a los detritívoros son los descomponedores o desintegradores, que degradan la materia orgánica y aprovechan los productos de la descomposición como fuente de energía. Ejemplo de este tipo de organismos son los hongos, que descomponen tanto los azúcares simples como la celulosa de la madera.

Enmarcados dentro de estas interacciones se encuentran las relaciones que fijan los individuos de una misma especie, llamadas relaciones intraespecíficas, y las que se establecen entre especies distintas, conocidas como relaciones interespecíficas. Las primeras favorecen actividades como la reproducción, mientras que en las segundas la cooperación intenta obtener beneficios para ambas especies, como la simbiosis, o busca establecer la competencia, por ejemplo la depredación, donde una especie se aprovecha de otra.

Una vez determinada la escala de gradación en el aprovechamiento de la energía que puede hallarse en el medio natural, es posible analizar las principales interacciones bióticas que se establecen en el seno de una comunidad ecológica y de un ecosistema: la depredación, la simbiosis y la competencia.

La depredación

La depredación, que también se conoce como predación, es la interrelación ecológica en virtud de la cual una especie, la depredadora, da muerte a otra, para alimentarse de la materia orgánica que ésta aporta. Afín al concepto de depredación es el de coevolución, forma de desarrollo de ciertos caracteres defensivos, en el caso de las presas, y ofensivos, en el de los predadores. Por ejemplo, las valvas de ciertas especies de moluscos de los grandes lagos del este de África, como el Tanganica o el Victoria, y de sus ríos aledaños presentan un espesor y una dureza muy superiores a las de otros moluscos de agua dulce. En paralelo al desarrollo de esos rasgos, los cangrejos que se alimentan de ellos han evolucionado hasta desarrollar pinzas también mucho más gruesas y potentes que las de los demás cangrejos de río. Este ejemplo se refiere a un caso de coevolución en el marco de la relación depredador-presa. No obstante, en general, la coevolución, a la que también se llama evolución concertada, se considera como el resultado de cualquier tipo de relación biótica a lo largo del tiempo entre especies no emparentadas. Se trata, en definitiva, de la interpretación evolutiva de los procesos de adaptación.

Aunque la depredación es propia del reino animal, algunas plantas han desarrollado mecanismos que les permiten alimentarse de pequeños insectos. Una de ellas es la Drosera filaformis que se muestra en la imagen.

Aunque la depredación es un mecanismo muy arraigado en el reino animal, también se manifiesta en vegetales como las plantas carnívoras, que se alimentan de pequeños insectos.

El equilibrio entre especies depredadoras y presas es siempre muy delicado. La desaparición de un predador en un ecosistema determina el inmediato aumento de la población de presas, con una posterior reducción debida al exceso de competencia entre individuos de una misma especie. Así pues, aunque en cierta manera pueda parecer paradójico, los depredadores favorecen a largo plazo el desarrollo evolutivo de las especies que son sus presas.

Adaptaciones defensivas. La predación en sentido estricto se produce tanto entre distintas especies animales como entre consumidores primarios (herbívoros) y plantas. De hecho, algunas de las adaptaciones defensivas desarrolladas en el marco de la relación predador-presa son específicas del mundo vegetal.

Adaptaciones vegetales. Las plantas no tienen la capacidad de huir de los animales que se alimentan de ellas. No obstante, algunas han desarrollado mecanismos y órganos de protección, como espinas, púas u hojas coriáceas. Tal es el caso, por ejemplo, de la zarzamora o de las cactáceas.

Las púas y espinas del cactus tienen como función defender a la planta de las agresiones de otros seres vivos.

También es frecuente que sinteticen sustancias químicas tóxicas para repeler a insectos o a herbívoros. Así sucede con la piretrina, contenida en una variedad de crisantemo conocida como piretro o pelitre, que la planta emplea para protegerse de los insectos. Este compuesto es tóxico para los insectos pero no para el ser humano, razón por la cual esta estrategia defensiva es aprovechada por el hombre, que usa las piretrinas como materia prima para la elaboración de insecticidas a escala industrial.

Adaptaciones animales. En el mundo animal son muy diversas las adaptaciones que ciertas especies han puesto en práctica para corresponder a las desarrolladas por sus depredadores. La aguda vista y las fuertes garras de las aves rapaces o el fino olfato y la eficaz carrera de los grandes felinos deben contrarrestarse mediante distintas estrategias de defensa.

Diversas especies emplean el agrupamiento de un gran número de individuos como defensa ante sus depredadores. Esta táctica es habitual entre los peces pequeños.

Una de ellas es el agrupamiento. Las manadas de gacelas o los bancos de peces no son más que una adaptación por la que, al aumentar el número de individuos, crece también el de órganos sensoriales destinados a evitar que un miembro del grupo sea atacado por un predador. Otros animales, igual que las plantas, presentan púas o caparazones de espinas que los protegen. Ése es el caso, por ejemplo, de los puercoespines, las tortugas o los moluscos bivalvos.

La defensa a través de sustancias químicas también es un mecanismo adaptativo habitual. Son muchos los insectos, anfibios y otros animales que están dotados de glándulas venenosas externas, que hacen que sus potenciales predadores los rehúyan. Esta estrategia lleva muchas veces apareada la llamada coloración de advertencia. Se trata de colores vivos que se aprecian externamente y que avisan a los atacantes de que ese espécimen no es bueno para comer.

Por último, la adaptación defensiva probablemente más difundida en el mundo animal es el mimetismo.

El mimetismo es un mecanismo de adaptación en función del cual la forma o la coloración de un espécimen sirve para que lo confundan con uno de otra especie o con su entorno. En este último caso, que algunos investigadores llaman cripsis o camuflaje, el aspecto o el color del animal los oculta para confundir a los potenciales predadores.

El mimetismo es un mecanismo de defensa por el que algunos seres, como el insecto hoja de la imagen, se confunden con su entorno.

Algunos ejemplos de este fenómeno son los insectos hoja y palo (que sólo son apreciables en su medio cuando se mueven, ya que su cuerpo imita a la perfección la de esos elementos de las plantas), los peces aguja (que presentan una estructura corporal fusiforme prácticamente igual a la de las algas entre las que viven) y ciertas especies de mariposas nocturnas (que cuentan en sus alas con dibujos que imitan la coloración y textura de la corteza de los árboles o de los líquenes que las recubren).

En cuanto a la simulación del aspecto de otras especies animales, se distinguen dos tipos. El mimetismo de Bates o batesiano es aquel en el que una especie inofensiva, a la que se llama imitadora, adopta la apariencia de otra venenosa o, de alguna forma, nociva. Ejemplo característico de esta adaptación, por lo demás muy habitual en el mundo animal, es la espectacular coloración a bandas de la falsa coral, culebra no venenosa de hábitat americano que imita la piel de la serpiente de coral, de potente veneno.

La potente toxicidad de sus cardenólidos ahuyenta a los depredadores de las mariposas Monarca.

Otro tipo de mimetismo es el de Müller o mülleriano, en el que distintas especies nocivas, bien por ser venenosas o por tener sabor desagradable para los predadores, tienen características similares, de modo que los predadores «aprenden» esos rasgos. Es más fácil que se tenga en cuenta una coloración de advertencia si se observa en varias especies. Ejemplo de este tipo de relación biótica lo constituyen las mariposas Monarca y Virrey de Norteamérica. Ambas son similares y las dos contienen sustancias llamadas cardenólidos, de potente efecto tóxico.

También se dan formas de mimetismo no visual, como el de las crías de ciertas lechuzas que anidan en el suelo y que emiten un sonido semejante al del crótalo, o serpiente de cascabel. Igualmente, el mimetismo puede constituir una adaptación de carácter ofensivo en vez de defensivo. Ése es el caso del llamado pez falso limpiador, de la especie Aspidontus taeniatus, que tiene las mismas rayas blancas y negras e idéntica forma de nadar que el llamado pez limpiador, de la especie Labroides dimidiatus, que limpia de ectoparásitos a otros peces a los que no ataca. El falso limpiador se «hace pasar» por el inofensivo lábrido para aproximarse sin dificultad a sus presas.

La simbiosis

En términos generales, la simbiosis es una relación biótica entre dos especímenes que supone una interacción estrecha y duradera entre ambos, a los que se llama simbiontes. En sentido estricto, la simbiosis debe reportar beneficio para las dos especies asociadas, en cuyo caso se denomina mutualismo. Aunque existen ciertas divergencias al respecto en la comunidad científica, también se suele incluir dentro de las relaciones simbióticas el comensalismo, en el que uno de los simbiontes obtiene beneficio y el otro permanece sin alteraciones, y el parasitismo, en el que una de las especies se beneficia a costa de la otra.

El mutualismo es una relación simbiótica que reporta beneficios para las dos especies que la practican. Es el caso, por ejemplo, de la fusión de hongos y algas, cuya simbiosis genera una nueva especie vegetal llamada liquen o de la asociación del pez payaso y las anémonas, que sirve de protección mutua para ambos seres

El mutualismo es una relación simbiótica que reporta beneficios para las dos especies que la practican. Es el caso, por ejemplo, de la fusión de hongos y algas, cuya simbiosis genera una nueva especie vegetal llamada liquen o de la asociación del pez payaso y las anémonas, que sirve de protección mutua para ambos seres

Se distinguen dos formas principales de simbiosis: la ectosimbiosis, que se produce si una especie vive sobre el exterior de la otra, y la endosimbiosis, que se da cuando uno de los simbiontes vive dentro del otro.

Mutualismo. Las relaciones de mutualismo, con beneficio para ambas especies, cuentan con numerosos ejemplos tanto entre vegetales como entre animales y bacterias. Una de las más significativas es la que se establece entre bacterias fijadoras de nitrógeno, pertenecientes al género Rhizobium, y plantas leguminosas como el frijol o el guisante. Las bacterias habitan en los nódulos de las raíces de las plantas, de las que obtienen azúcares ricos en energía. Por su parte, las bacterias proporcionan a los vegetales el nitrógeno necesario para que formen compuestos nitrogenados como proteínas o clorofila. Por mutualismo llegan a formarse también organismos que integran categorías independientes dentro del reino vegetal, por ejemplo los líquenes, que son el fruto de una asociación endosimbiótica de hongos y algas.

En el reino animal se pueden encontrar numerosos ejemplos como el del cangrejo ermitaño y la anémona marina que se fija a su caparazón. El crustáceo proporciona capacidad de desplazamiento a la anémona y ésta le aporta la protección de sus tentáculos tóxicos contra posibles depredadores. La anémona también es protagonista de un caso típico de mutualismo en su asociación al pez payaso: el pez se refugia entre sus tentáculos si es atacado y ahuyenta a otros peces que pueden dañar al invertebrado.

Comensalismo. En el comensalismo uno de los simbiontes obtiene beneficio y el otro no se ve dañado ni beneficiado. En función del tipo de interacción se distinguen dos modalidades principales: el inquilinismo y la foresis. En el primero, una especie vive sobre la otra, como sucede, por ejemplo, en las plantas epífitas de hábitat selvático, entre las que se cuentan algunas orquídeas que se fijan al tronco de árboles de mayor tamaño para tener un sostén sólido. La foresis se da cuando una especie se fija a otra para ser transportada. Es el caso del pez rémora que, fijado sobre el vientre de los tiburones, aumenta lógicamente en gran medida su velocidad y su distancia de desplazamiento.

Un tipo singular de comensalismo, que no puede considerase estrictamente como tal pero sí presenta ciertas afinidades, es la llamada tanatocresis, en la que una especie se aprovecha del cadáver o de los restos de otra especie. Es el caso del cangrejo ermitaño, que protege su abdomen, desprovisto de caparazón, introduciéndose en las conchas vacías de ciertos moluscos.

Parasitismo. Es un tipo de asociación simbiótica en la que uno de los individuos participantes, el parásito, resulta beneficiado mientras que el otro, el llamado huésped, sufre algún tipo de perjuicio. Precisamente debido a que una de las partes interactuantes sufre daño, algunos ecólogos consideran esta interrelación dentro de una categoría independiente, diferenciada de la simbiosis, a la que llaman antagonismo; otros autores lo consideran como un tipo especial de depredación.

En función de que el parásito viva dentro o fuera del huésped, se distinguen los endoparásitos y los ectoparásitos. Además, hay también parásitos obligados, que, al menos en alguna fase de su ciclo vital, deben mantener este tipo de interacción con otro ser vivo, y parásitos facultativos, que pueden completar su vida sin ser parásitos, aunque lo suelen ser durante un periodo de la misma.

El parasitismo es una relación biótica de gran éxito evolutivo. Se considera que aproximadamente la mitad de las especies vivientes son parásitas, en su mayoría para alimentarse a costa del huésped. Se da entre hongos, bacterias, vegetales y animales. Por ejemplo, las bacterias producen en las plantas la formación de una especie de tumores vegetales llamados agallas, que causan grandes pérdidas en las cosechas, ya que los vegetales afectados suelen debilitarse. Un parásito que es motivo de enfermedad del huésped al que se une, se llama patógeno. De hecho, buena parte de los parásitos lo son, por lo que se ha llegado a conformar una rama de la medicina y de la veterinaria, denominada parasitología, que estudia todo ese tipo de enfermedades. Entre ellas se cuentan graves afecciones humanas, como la amebiasis y el paludismo, producidas por protozoos, o la esquistosomiasis y la triquinosis, provocadas por gusanos parásitos.

La competencia

Cuando dos o más especímenes de una población o una comunidad ecológicas utilizan un mismo recurso, como el alimento, el agua o el espacio vital, se genera la interrelación biótica conocida como competencia. Si se produce en una población, es decir, entre individuos de una misma especie, se llama competencia intraespecífica, mientras que si tiene lugar en el seno de una comunidad integrada por diversas especies, la competencia es interespecífica. Se trata también de una relación muy extendida, y que puede manifestarse de muy distintas formas. En ocasiones, las especies compiten obteniendo recursos más rápidamente que sus competidores, lo que se conoce como competencia por explotación. Éste sería el caso de la que se establece entre los felinos de la sabana africana, ya que leones, leopardos y guepardos compiten por un mismo tipo de presas. Cuando una especie limita el surgimiento de otra, la competencia se llama por interferencia. Este tipo de interrelación se da, por ejemplo, en un bosque, donde los árboles más altos reciben más radiación solar que los de menor altura que los rodean, ya que quedan a la sombra de ellos.

En una zona boscosa, los árboles de mayor porte, al recibir más cantidad de luz, limitan el crecimiento de los ejemplares de menor tamaño. Entre ambas especies se produce una competencia por interferencia.

Desde el punto de vista evolutivo, los efectos de la competencia son variables. Tradicionalmente, los ecólogos consideraron esta interrelación como el factor más importante para definir el número de especies de un ecosistema y el de individuos que forman parte de él. Sin embargo, los estudios modernos parecen indicar que se trata de una relación del mismo rango que las establecidas en función de otros factores bióticos o abióticos.

El amensalismo es un tipo de competencia en el que una de las especies puede verse afectada negativamente, mientras que la otra no recibe beneficio ni perjuicio alguno. Este tipo de interacción se produce, por ejemplo, en los pastos, entre las hierbas que son pisoteadas por el ganado cuando pace y los propios animales. Las hierbas del suelo son dañadas pero las reses ni se perjudican ni se benefician de ello, al contrario de lo que sucede con las hierbas que ingieren, que benefician a los animales en tanto les sirven de alimento.

Interacciones con el entorno inerte: los factores abióticos

Además de por sus relaciones con otros seres vivos, las especies integrantes de las poblaciones ecológicas están fuertemente condicionadas por factores abióticos, es decir, inanimados, como la temperatura, el clima en general, la acidez del suelo o la salinidad del agua. Seguramente, los más importantes a la hora de influir en la distribución de las especies son la radiación solar –que hace posible el desarrollo de las formas de vida sobre la Tierra–, la presencia de agua –esencial, asimismo, para cualquier tipo de vida– y la temperatura.

La radiación solar

El Sol proporciona la energía que hace posible que los seres vivos habiten la Tierra, y sin la cual nuestro planeta sería una esfera inerte con una temperatura cercana al cero absoluto (–273 °C). Esta energía desencadena los ciclos del agua, del oxígeno y de otros elementos químicos que se analizarán posteriormente con más detalle. Es también aprovechada por los vegetales para formar, a través de la fotosíntesis, los compuestos orgánicos esenciales para la vida.

Disco solar al atardecer. La energía proporcionada por el Sol es el elemento que hace posible la existencia de seres vivos sobre la Tierra.

A pesar de su carácter esencial desde el punto de vista de la geología y de la biología, en términos cuantitativos la proporción de radiación solar que aporta la vida a nuestro planeta es insignificante en relación con su totalidad. Las reacciones termonucleares que tienen lugar en el interior del núcleo solar desprenden grandes cantidades de energía en forma de luz y rayos infrarrojos y ultravioleta. Sin embargo, la absorbida y filtrada por la Tierra es apenas una milmillonésima parte de la emitida por el astro. La absorción terrestre de energía solar se compensa con la radiación continuada de la energía absorbida por nuestro planeta hacia el espacio. Este equilibrio, esencial para el desarrollo de vida en la Tierra, se está viendo afectado por fenómenos como el calentamiento global producido por los gases de efecto invernadero.

La forma de radiación solar de mayor importancia ecológica es la luz, que se constituye en factor limitante de los ecosistemas. Por ejemplo, su nivel de penetración en el mar define los distintos niveles –mesolitoral, bentónico o abisal– en los que la vegetación y la fauna son radicalmente distintos.

La temperatura

Las diferencias de temperatura en la Tierra se deben sobre todo a la distinta incidencia de los rayos del Sol sobre ella, por su forma esferoide y por la inclinación de su eje. Esos factores hacen que la inclinación llegue casi en vertical en el ecuador y de modo mucho más oblicuo en los polos.

Desde el punto de vista ecológico, las variaciones térmicas resultan determinantes, ya que, por ejemplo, definen el estado de agregación de las aguas en forma de vapor, líquido o hielo. Los organismos viven en su gran mayoría en un intervalo de temperatura de entre 0 y 45 °C. Sin embargo, un reducido número de especies han desarrollado adaptaciones térmicas que les permiten vivir más allá de los límites de ese intervalo. Por ejemplo, algunos musgos y líquenes de hábitat polar resisten temperaturas del orden de –70 °C y ciertas bacterias termófilas que viven en las chimeneas hidrotermales del fondo marino soportan temperaturas próximas al punto de ebullición del agua.

Las regiones ecuatorial y polar constituyen los extremos climáticos del planeta. El Sol llega a las primeras verticalmente, mientras que sobre las segundas cae de forma mucho más oblicua.

Las regiones ecuatorial y polar constituyen los extremos climáticos del planeta. El Sol llega a las primeras verticalmente, mientras que sobre las segundas cae de forma mucho más oblicua.

Aparte de estos casos excepcionales, la temperatura se constituye en factor limitante esencial, ya que, por debajo de 0 °C, el agua, componente fundamental de los tejidos vivos, se congela y aumenta su volumen, lo que puede producir la destrucción de las células. De igual manera, por encima de los 45 °C, las enzimas proteicas responsables de buena parte de las funciones vitales de los organismos comienzan a desnaturalizarse.

Otro aspecto importante de la temperatura como condicionante del desarrollo de los seres vivos es el hecho de que la mayor parte de ellos no mantiene temperaturas muy distintas de las de su entorno. Los organismos que viven fijados al sustrato, como las plantas superiores o los hongos, deben adaptarse al intervalo de temperaturas de su ambiente. En cambio, los que tienen capacidad de desplazamiento, en general animales de cierto nivel evolutivo, desarrollan mecanismos adaptativos ante las variaciones de temperatura, que pueden ir desde desplazarse a cortas distancias para buscar ambientes adecuados a sus procesos vitales, hasta realizar gigantescas migraciones, como las de las ballenas, las cigüeñas o las golondrinas, que se mueven de un extremo al otro del planeta.

En el mundo animal se han desarrollado distintos mecanismos fisiológicos destinados al mantenimiento de una temperatura corporal constante. En general, se distinguen dos adaptaciones.

Por un lado están los animales poiquilotermos (o ectotermos), tradicionalmente llamados de sangre fría –aunque este término no es en rigor correcto–, que deben asimilar el calor externo, ya que su temperatura varía en función de la de su medio. Algunos de ellos, como los peces, tienen una temperatura corporal próxima a la de su entorno, mientras que otros, como los reptiles, la suben por encima de la externa y absorben la radiación solar.

Al carecer de posibilidad de desplazamiento, las plantas superiores y los hongos deben adaptarse a la variación de temperaturas en su medio.

Por su parte, los animales homeotermos (o endotermos), también llamados de sangre caliente, mantienen su temperatura con independencia de la del entorno, a través de la producción de calor por medio del metabolismo. Cuando la temperatura es baja durante un tiempo prolongado, lo que requiere un aporte continuo de energía, algunas especies entran en un estado de sopor y disminuyen su temperatura, su tasa metabólica y su frecuencia cardiaca y respiratoria: es la hibernación o letargo.

La humedad

El agua es un elemento esencial para la conservación de los tejidos vivos. Los animales terrestres tienen un contenido corporal de agua del orden del 75 % y dedican un considerable aporte de energía a su mantenimiento.

La pérdida de agua debida a la evaporación se compensa a través de la captación de la que se encuentra en el entorno por medio de diferentes procedimientos. Por ejemplo, las plantas contrarrestan el agua que pierden por transpiración absorbiendo la contenida en el suelo a través de sus raíces. La mayoría de los microorganismos requiere de un medio acuoso para desarrollarse, en tanto que los animales de cierto grado evolutivo mantienen los niveles hídricos por medio del alimento y la bebida, o bien por captación de humedad a través de su sistema tegumentario.

Iguana verde o común. Entre los animales poiquilotermos, o de sangre fría, los reptiles se distinguen por su capacidad de alcanzar una temperatura corporal superior a la del medio.

Los seres vivos que habitan en ambientes secos han desarrollado diferentes tipos de mecanismos de adaptación para desenvolverse en estas condiciones. En el mundo vegetal es característico el ejemplo de los cactus, que modifican la estructura de sus hojas y las transforman en espinas para minimizar la transpiración, mientras que los tallos, que son los que realizan la fotosíntesis, adoptan una estructura carnosa que les permite almacenar la escasa agua disponible en el ambiente en el que habitan. Por su parte, los animales de ambiente desértico suelen reducir la pérdida de humedad por transpiración a través de la piel, al centralizar la evaporación en la respiración.

La acidez y la alcalinidad

La acidez o alcalinidad (o basicidad) del entorno, sea éste terrestre o acuático, es otro de los elementos abióticos de importancia para los organismos vivos. Estas variables se miden en función del valor del pH (potencial de hidrógeno), que expresa la concentración de iones hidrógeno diluidos en los diferentes medios. Un valor de pH inferior a 7 determina un medio ácido, y uno superior a 7 un entorno alcalino.

En general, la mayoría de los organismos vivos no soporta valores extremos de acidez o alcalinidad y tiende a desarrollarse mejor en medios más o menos neutros. Muchos procesos vitales deben producirse dentro de un intervalo de pH muy estrecho, por lo que resulta esencial el mantenimiento de los niveles de acidez o basicidad a través de la homeostasis, es decir, la función autorreguladora que presentan todos los organismos vivos. La mayor o menor acidez del entorno condiciona la vegetación y la fauna que habitan en él. Por ejemplo, la mayoría de las plantas de cultivo de regadío se desarrollan mejor en suelos ligeramente ácidos. La acidez o la alcalinidad actúan también en la composición geológica de los sustratos sobre los que se asientan los diferentes ecosistemas.

Al transpirar a través de la piel, los animales propios del desierto, como el dromedario, logran reducir la pérdida de humedad.

La salinidad

La salinidad es la cantidad de sales disueltas en el agua. En las sales marinas, los iones predominantes que las componen son el cloro y el sodio, aunque también están presentes otros como el magnesio o el calcio. La mayor o menor concentración de estos elementos condiciona las formas de vida presentes en los ecosistemas acuáticos. A este respecto es necesario establecer la diferenciación entre los organismos eurihalinos, que toleran amplios intervalos de salinidad, y los estenohalinos, que presentan una tolerancia limitada a la variación de la concentración de sales. Son eurihalinos los peces de estuarios y marismas y los migratorios. Por ejemplo, el salmón admite tanto los niveles elevados de sal de las aguas marinas como los prácticamente nulos de las fluviales. La mayoría de los seres acuáticos que viven fijos a un sustrato, como los corales o las anémonas, son, en cambio, estenohalinos.

Dado que son organismos estenohalinos, los corales toleran mal las variaciones de concentración de sales.

La salinidad tiene importancia también a nivel celular, ya que las células de todos los organismos vivos contienen medios líquidos con sales diluidas. Un exceso o defecto de esas sales en el citoplasma celular puede afectar de manera determinante a las funciones vitales de los organismos vivos.

Otros factores abióticos

Junto a los mencionados, existen otros factores abióticos que deben evaluarse en el estudio de los ecosistemas. Algunos de ellos se correlacionan muy estrechamente con los factores aquí expuestos. Ése es el caso, por ejemplo, de las diferentes variables climáticas, muy asociadas a factores como la temperatura o la humedad. Entre ellos se cuentan la presión atmosférica, el nivel de precipitaciones, los vientos y su influencia sobre las corrientes marinas, los cambios climáticos o las consecuencias de la actividad humana en la evolución de los distintos climas.

Junto a los factores climáticos se distinguen también otros elementos abióticos de diversa naturaleza, como el tipo de suelo y su profundidad, el relieve o la mayor o menor disponibilidad de nutrientes.

Los factores abióticos han de considerarse, en definitiva, como un marco complejo de variables con las que los seres vivos pueden establecer una intrincada red de interacciones, la cual debe ser analizada en sus más mínimos detalles para percibir la adecuada dimensión de cada ecosistema y de los fenómenos que tienen lugar en él.