Ecología: Interacciones y Flujo de Energía

Relaciones entre Seres Vivos

Relaciones Intraespecíficas

Se establecen entre los organismos de una misma especie para obtener beneficios a la hora de cuidar las crías, de defenderse de sus depredadores o de conseguir alimento. Estas relaciones pueden ser:

• Familiares: Se establecen entre individuos emparentados entre sí. Su finalidad es la reproducción y el cuidado de las crías.
• Gregarias: Se producen entre individuos no necesariamente emparentados entre sí, que se unen con una finalidad concreta: defenderse, buscar alimento, etc.
• Estatales: Se dan entre individuos que establecen una jerarquía y una distribución del trabajo.
• Coloniales: Surgen entre individuos procedentes de un mismo progenitor que permanecen juntos durante toda su existencia.

Relaciones Interespecíficas

Se establecen entre organismos de distinta especie. Los principales tipos son:

• Competencia interespecífica: Es una relación en la que dos especies resultan perjudicadas al competir por el mismo recurso.
• Depredación: Es una relación en la que el depredador captura y mata a otro individuo (la presa) para alimentarse.
• Parasitismo: Es una relación en la que una especie, el parásito, vive a expensas de otra (el huésped), del que se alimenta sin causarle la muerte directamente.
• Mutualismo: Asociación de dos organismos de diferentes especies en la que ambos obtienen beneficios.
• Comensalismo: Es una relación en la que una especie se beneficia y la otra permanece indiferente (no se beneficia ni se perjudica).

Niveles Tróficos y Cadenas Alimentarias

• Productores: Son la base de la cadena alimentaria. Producen su propio alimento mediante la fotosíntesis. Ejemplos: árboles, hierba, madroño.
• Consumidores: Se alimentan de otros seres vivos. Ejemplos: saltamontes, lagartija, zorro, lince, carbonero, halcón, águila.

Función de los Descomponedores

¿Qué función desempeñan los organismos descomponedores? Se alimentan de los restos de los niveles tróficos anteriores, descomponiéndolos y devolviendo al medio sales minerales, agua y gases (materia inorgánica) que utilizarán los productores, cerrando así el ciclo de la materia.

Ejemplos de Cadenas Tróficas

A continuación se muestran dos ejemplos de cadenas tróficas:

• Frutos del madroño → Saltamontes → Zorro → Lince → Águila
• Árbol → Ciervo → Águila

Geología: Modelado Litoral

El modelado litoral es el conjunto de procesos, principalmente la acción del agua (olas, mareas, corrientes), que modifican el relieve a lo largo de la costa. Estos procesos dan lugar a diferentes formas, debidas a la erosión o a la sedimentación.

• Formas debidas a la erosión: acantilados, arcos y cuevas marinas, plataformas de abrasión.
• Formas debidas a la sedimentación: playas, tómbolos, barras o islas barrera, flechas, albuferas, marismas.

Salud e Inmunología

Inmunidad Adquirida Artificialmente

Las Vacunas

Las vacunas son preparados artificiales que contienen patógenos inactivos (debilitados o muertos, incapaces de provocar la enfermedad). Son un método artificial para adquirir inmunidad contra un patógeno sin padecer la enfermedad que este provoca.

• Función: Previenen las enfermedades, no las curan.
• Aplicación: Deben administrarse antes de contraer la enfermedad.

¿Cómo actúan?

1. Se administra la vacuna.
2. El sistema inmunitario reconoce a los patógenos inactivos.
3. Se desencadena una respuesta inmunitaria humoral primaria: los linfocitos B reconocen los patógenos, fabrican anticuerpos específicos y, crucialmente, adquieren memoria inmunitaria.

Cuando el patógeno vivo real entra en el organismo de un individuo vacunado, los linfocitos con memoria se activan rápidamente, generando una respuesta humoral secundaria mucho más rápida e intensa. Se producen grandes cantidades de anticuerpos que neutralizan al patógeno, evitando que la persona padezca la enfermedad.

Los Sueros

Los sueros son preparados artificiales que contienen anticuerpos específicos contra un patógeno o toxina.

• Producen una inmunidad pasiva e inmediata, ya que no hay que esperar a que el individuo genere su propia respuesta inmunitaria.
• Es de corta duración, pues los anticuerpos son eliminados al poco tiempo.
• No desarrolla memoria inmunitaria.

Se usan en casos de emergencia, como enfermedades infecciosas graves, picaduras de serpientes o exposición a venenos, donde el individuo no tiene tiempo suficiente para producir sus propios anticuerpos.

Tipos de Medicamentos

Los medicamentos contienen sustancias llamadas principios activos, que curan o alivian los síntomas. Hay tres tipos principales:

• Antibióticos: Matan a las bacterias sin dañar las células del huésped. No son eficaces contra los virus.
• Antivíricos: Actúan contra los virus, dificultando su replicación sin matar a las células que infectan.
• Analgésicos: No curan la causa de la enfermedad, pero quitan o alivian el dolor. Ejemplos: paracetamol, ibuprofeno, nolotil.

Biología Humana: Sistema Endocrino

Hormonas del Ciclo Menstrual

• Hormona FSH (Folículo Estimulante): Segregada por la hipófisis, estimula el crecimiento de un folículo ovárico y la producción de estrógenos en el ovario.
• Hormona LH (Luteinizante): Segregada por la hipófisis, provoca la ovulación. Tras la ovulación, el resto del folículo se transforma en el cuerpo lúteo, que segrega estrógenos y progesterona. Si no hay fecundación, el cuerpo lúteo degenera, deja de segregar hormonas y el endometrio se destruye, dando inicio a un nuevo ciclo (menstruación).

Física

Dinámica: Fuerzas y Deformaciones

Concepto de Fuerza

Una fuerza puede tener dos tipos de efectos sobre un cuerpo:

• Efecto estático: Deforma el cuerpo.
• Efecto dinámico: Cambia su estado de reposo o movimiento (lo acelera, lo frena o cambia su dirección).

Tipos de Fuerzas

• Fuerzas de contacto: El objeto que ejerce la fuerza toca el objeto sobre el que actúa.
• Fuerzas a distancia: El objeto que realiza la fuerza no toca al objeto sobre el que actúa (ej. gravedad, magnetismo).

Características de una Fuerza

Una fuerza es un vector y se define por:

• Módulo: Intensidad o valor de la fuerza, medido en Newtons (N).
• Dirección: Línea de actuación sobre la que se ejerce la fuerza.
• Sentido: Indicado por la punta de la flecha del vector.

Fuerzas y Deformaciones: Tipos de Cuerpos

• Rígidos: No se deforman por la acción de una fuerza.
• Elásticos: Se deforman por la acción de una fuerza, pero recuperan su forma original cuando esta desaparece.
• Plásticos: Se deforman por la acción de una fuerza y no recuperan su forma original cuando esta desaparece.

Ley de Hooke

Para cuerpos elásticos, la deformación es directamente proporcional a la fuerza aplicada: F = k · Δx, donde k es la constante elástica del material.

Resultante de Fuerzas

• Fuerzas con misma dirección y sentido: F_r = F₁ + F₂
• Fuerzas con misma dirección y sentido opuesto: F_r = |F₁ – F₂|
• Fuerzas perpendiculares: F_r = √(F₁² + F₂²)

Cinemática: Estudio del Movimiento

Conceptos Básicos

• Posición (x): Es el lugar que ocupa un móvil en un instante determinado.
• Trayectoria: Es la línea que describe el móvil en su movimiento.
• Espacio recorrido (s): Es la distancia que recorre el móvil a lo largo de la trayectoria.
• Desplazamiento (Δx): Es la distancia más corta en línea recta entre la posición inicial y la posición final.

Ecuaciones del Movimiento

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

La velocidad es constante y la aceleración es nula.

x = x₀ + v · t

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

La aceleración es constante y distinta de cero.

• v = v₀ + a · t
• x = x₀ + v₀ · t + ½ · a · t²
• a = (v – v₀) / t

Electricidad y Magnetismo

Electrización de los Cuerpos

• Por frotamiento: Un cuerpo adquiere carga positiva o negativa dependiendo de si es más fácil que pierda o gane electrones que el otro cuerpo con el que se frota.
• Por contacto: La carga inicial se reparte entre los dos cuerpos, quedando ambos con carga del mismo signo.
• Por inducción: El cuerpo inducido adquiere una carga de signo contrario a la del cuerpo inductor en la zona más cercana a este, sin que haya contacto.

El Rayo: Una Descarga Electroestática

¿Qué es un rayo? Es una descarga electroestática de gran intensidad que se produce entre las nubes y la superficie terrestre, o bien entre dos nubes. La característica luz que acompaña al rayo se denomina relámpago. La onda de choque que genera produce también un fuerte ruido, el trueno, que suele poner nerviosos a los animales y a muchas personas.

¿Cómo se forma?

1. Las corrientes de aire en el interior de la nube provocan fricción entre las gotas de agua y partículas de hielo, que se cargan positiva y negativamente.
2. Las nubes, al avanzar sobre la superficie, inducen una carga positiva en la tierra bajo ellas, mientras su base se carga negativamente.
3. Debido a la diferencia de potencial, una descarga de partículas negativas (líder escalonado), no visible, desciende desde la nube mediante impulsos, abriendo un canal ionizado.
4. Las cargas positivas en la superficie ascienden por zonas elevadas, atraídas por las cargas negativas descendientes.
5. Cuando la descarga de partículas negativas alcanza a las positivas, estas ascienden a gran velocidad por el canal creado, intentando salvar la diferencia de potencial entre la nube y la tierra.
6. Este movimiento de partículas a una velocidad muy rápida provoca, además de luz (el relámpago), el calentamiento súbito del aire. Su rápida expansión genera una onda de choque que percibimos como sonido: el trueno.

Ley de Coulomb

La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

F = k · (q₁ · q₂) / r²

La Brújula

La brújula es un instrumento que sirve de orientación y que basa su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada, señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente del Norte geográfico para cada zona del planeta.

Astronomía

Leyes del Movimiento Planetario (Leyes de Kepler)

Estas leyes describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol, pero igualmente se pueden aplicar al movimiento de los satélites alrededor de los planetas.

Primera Ley de Kepler (Ley de las Órbitas)

Indica que el movimiento de los planetas no es circular alrededor del Sol, sino que describe una trayectoria elíptica. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse. Por tanto, la Tierra se encuentra, en ocasiones, más alejada del Sol (afelio) y en otras, más cercana (perihelio). De esta primera ley se derivan las otras dos, que definen características adicionales de este movimiento elíptico.

Ley de Gravitación Universal

Todos los cuerpos del universo se atraen con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. La dirección de esta fuerza es la línea que une el centro de ambos cuerpos.

Estructuras del Universo

• Cúmulos de galaxias: Grupos de galaxias repartidos por el espacio. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, pertenece al Grupo Local.
• Galaxias: Agrupaciones de miles o millones de estrellas, entre las cuales hay nubes de polvo y gas denominadas nebulosas.
• Estrellas: Esferas de gas incandescente que emiten luz y calor propios debido a las reacciones nucleares en su interior.
• Constelaciones: Son agrupaciones aparentes de estrellas en el cielo que, vistas desde la Tierra, parecen formar figuras de animales o seres mitológicos.