Difference between revisions of "AY Honors/Ecology - Advanced/Answer Key/es"

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<!-- 2. State the first and second laws of thermodynamics and explain how they are important to ecology. -->
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<!-- 2. Decir la primera y segunda ley de la termodinámica y explicar la forma en que son importantes para la ecología. -->
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===First Law===
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===Primera ley===
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:'''''”In any process, the total energy of the universe remains constant.”'''''
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:'''''«En cualquier proceso, la energía total del universo permanece constante.»'''''
  
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More simply, the First Law states that energy cannot be created or destroyed; rather, the amount of energy lost in a steady state process cannot be greater than the amount of energy gained.
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Más sencillamente, la Primera Ley establece que la energía no puede ser creada o destruida; más bien, la cantidad de energía perdida en un proceso de estado estacionario no puede ser mayor que la cantidad de energía ganada.
  
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This is the statement of conservation of energy for a thermodynamic system. It refers to the two ways that a closed system transfers energy to and from its surroundings - by the process of heating (or cooling) and the process of mechanical work. The rate of gain or loss in the stored energy of a system is determined by the rates of these two processes. In open systems, the flow of matter is another energy transfer mechanism, and extra terms must be included in the expression of the first law.
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Esta es la declaración de conservación de energía para un sistema termodinámico. Se refiere a las dos formas en que un sistema cerrado transfiere energía hacia y desde su entorno - por el proceso de calentamiento (o enfriamiento) y el proceso de trabajo mecánico. La tasa de ganancia o pérdida en la energía almacenada de un sistema está determinada por las tasas de estos dos procesos. En los sistemas abiertos, el flujo de la materia es otro mecanismo de transferencia de energía y los términos adicionales deben ser incluidos en la expresión de la primera ley.
  
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In an ecological sense, the first law shows that a creature's energy must come from ''somewhere'', and it must ''go'' somewhere as well. Primary producers transfer energy from the sun to primary consumers to secondary consumers at the top of the food chain. All along the way, some of the energy is dissipated in the form of heat.
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En un sentido ecológico, la primera ley muestra que la energía de una criatura debe venir de «alguna parte» y debe «irse» a otra parte también. Los productores primarios transfieren la energía del sol a los consumidores primarios y a los consumidores secundarios en la parte superior de la cadena alimentaria. A lo largo del camino, parte de la energía se disipa en forma de calor.
  
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===Second Law===
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===Segunda ley===
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:'''''“The entropy of an isolated system not in equilibrium will tend to increase over time, approaching a maximum value at equilibrium.”'''''
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:'''''«La entropía de un sistema aislado que no esté en equilibrio tenderá a aumentar con el tiempo, acercándose a un valor máximo en equilibrio.»'''''
  
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One can look at entropy as a measure of chaos or disorder. A high level of entropy means a high level of disorder. A low level of entropy means a high level of order. So, for example, a broken cup has less order and more chaos than an intact one. Likewise, solid crystals, the most organized form of matter, have very low entropy values; and gases, which are highly disorganized, have high entropy values. More to the point, a tree is a highly organized biological unit, but when it burns, the most pf its energy is transformed into heat, which is highly disorganized.
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Se puede considerar la entropía como una medida del caos o del desorden. Un alto nivel de entropía significa un alto nivel de desorden. Un bajo nivel de entropía significa un alto nivel de orden. Así, por ejemplo, un vaso roto tiene menos orden y más caos que uno intacto. Del mismo modo, los cristales sólidos, la forma más organizada de la materia, tienen valores de entropía muy bajos; y los gases, que están altamente desorganizados, tienen altos valores de entropía. Más al punto, un árbol es una unidad biológica altamente organizada, pero cuando se quema, la mayor parte de su energía se transforma en calor, que es altamente desorganizado.
  
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The second law states that the disorder of an isolated system increases, or that the order in that system decreases. It becomes more chaotic over time. The science of thermodynamics deals with energy transfer. The second law dictates that when energy is transferred from one state to another, the entropy of the universe must increase. A good example would be when a warm-blooded animal gives off heat. The energy starts off in a highly organized form within the animal. As the animal metabolizes its food energy and forms heat, the heat radiates from the animal in a highly disorganized form.
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La segunda ley establece que el desorden de un sistema aislado aumenta o que el orden en ese sistema disminuye. Se vuelve más caótico con el tiempo. La ciencia de la termodinámica se ocupa de la transferencia de energía. La segunda ley dicta que cuando la energía se transfiere de un estado a otro, la entropía del universo debe aumentar. Un buen ejemplo sería cuando un animal de sangre caliente emite calor. La energía comienza en una forma altamente organizada dentro del animal. A medida que el animal metaboliza su energía alimentaria y forma calor, el calor irradia desde el animal en una forma altamente desorganizada.
  
−
Any time energy is transferred from one organism to another, some of that energy is lost, mostly in the form of heat. In fact, only about 10% of the energy from an organism at a low trophic level can be transferred to an organism at the next trophic level. Because of this inefficiency, trophic levels ''always'' appear as pyramids, with the primary producers forming the base, and the secondary and tertiary consumers forming the apex.
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Cada vez que la energía se transfiere de un organismo a otro, parte de esa energía se pierde, sobre todo en forma de calor. De hecho, sólo un 10% de la energía de un organismo a un nivel trófico bajo puede transferirse a un organismo al siguiente nivel trófico. Debido a esta ineficiencia, los niveles tróficos «siempre» aparecen como pirámides, con los productores primarios formando la base, y los consumidores secundarios y terciarios formando el ápice.
  
 
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<!-- 3. Explain the three basic trophic (feeding) levels and give a good example of a plant or animal for each. -->
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<!-- 3. Explicar los tres niveles tróficos básicos (de alimentación) y dar un buen ejemplo de una planta o un animal para cada una de ellos. -->
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The three basic trophic levels are '''primary producers''', '''primary consumers''', and '''secondary consumers'''.
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Los tres niveles tróficos básicos son «productores primarios», «consumidores» y «descomponedores».
  
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In land-based ecosystems, plants such as grass are the primary producers and form the first trophic level (primary producers). Next are herbivores (primary consumers) that eat the grass, such as rabbits. Next are carnivores (secondary consumers) that eat the rabbits, such as a bobcats.
+
En los ecosistemas terrestres, las plantas, como la hierba, son los productores primarios y forman el primer nivel trófico (productores primarios). A continuación están los herbívoros (consumidores) que comen la hierba, como conejos. A continuación están los carnívoros (consumidores secundarios) que comen los conejos, como los linces. Los descomponedores son aquellos seres vivos que obtienen la materia y la energía de los restos de otros seres vivos, como los hongos.
  
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Keep in mind that trophic relationships are rarely this simple. Very often they are more of a "web" than a "chain." For example, mountain lions may eat both rabbits and bobcats. The trophic categorization of the mountain lion exists on two levels, possibly more.
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Tenga en cuenta que las relaciones tróficas rara vez son tan simples. La mayoría de las veces son más como una una «red» que una «cadena». Por ejemplo, los leones de montaña pueden comer tanto conejos como linces. La clasificación trófica del león de montaña existe en dos niveles, posiblemente más.
  
 
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<!-- 4. Explain or diagram the three types of ecological pyramids in the food web. Give an example of each layer of the pyramid. -->
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<!-- 4. Explicar o diagramar las tres tipos de pirámides ecológicas en la cadena alimenticia. Dar un ejemplo de cada una de los niveles de la pirámide. -->
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For more information see http://www.botany.uwc.ac.za/sci_ed/grade10/ecology/trophics/troph.htm
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=== Pirámide de números ===
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===Number Pyramid===
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Una pirámide numérica intenta ilustrar relaciones tróficas mostrando el número de organismos en cada nivel trófico. El número de plantas de hierba siempre será mayor que el número de cebras, que será mayor que el número de leones. Las pirámides numéricas tienden a enfatizar excesivamente la importancia de los niveles inferiores porque no tiene en cuenta el tamaño de los organismos, sólo el «número».
−
A number pyramid attempts to illustrate trophic relationships by showing the number of organisms at each trophic level. The number of grass plants will always be higher than the number of zebras, which will be higher than the number of lions. Number pyramids tend to overemphasize the importance of the lower levels because it does not take into account the ''size'' of the organisms, only the ''count''.
 
  
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Number pyramids quantify each level using organisms per square meter.
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Las pirámides numéricas cuantifican cada nivel usando organismos por metro cuadrado.
  
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===Biomass Pyramid===
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===Pirámide de biomasa===
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A biomass pyramid illustrates trophic relationships by showing the amount of biological mass (excluding water) at each tropic level. This is an improvement over the number pyramid, but it still tends to overemphasize the importance of the lower levels because it does not account for the productivity of each level. In the ocean, algae forms the base of the food pyramid. And though algae is short lived, it reproduces very quickly. This causes it to have a biomass that is actually less than the biomass of the zooplankton, the next higher trophic level. Zooplankton lives much longer than algae, and it has a slower rate of reproduction.
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Una pirámide de biomasa ilustra las relaciones tróficas al mostrar la cantidad de masa biológica (excluyendo el agua) en cada nivel trópico. Esto es una mejora con respecto a la pirámide numérica, pero todavía tiende a exagerar la importancia de los niveles inferiores porque no tiene en cuenta la productividad de cada nivel. En el océano, las algas forman la base de la pirámide alimenticia. Aunque las algas son de corta duración, se reproducen muy rápidamente. Esto hace que tengan una biomasa que es realmente menor que la biomasa del zooplancton, el siguiente nivel trófico más alto. El zooplancton vive mucho más tiempo que las algas y tiene una tasa de reproducción más lenta.
  
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Biomass pyramids often quantify each level using grams per square meter.
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Las pirámides de la biomasa cuantifican a menudo cada nivel usando gramos por metro cuadrado.
  
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===Energy Pyramid===
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===Pirámide de energía===
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An energy pyramid illustrates trophic relationships by showing the amount of energy available at each trophic level. Because not all energy is transferred up the pyramid, it also shows the efficiency of each level.
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Una pirámide de energía ilustra las relaciones tróficas al mostrar la cantidad de energía disponible en cada nivel trófico. Porque no toda la energía es transferida encima de la pirámide, también demuestra la eficacia de cada nivel.
  
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Energy pyramids often quantify each level using calories per square meter.
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Las pirámides energéticas a menudo cuantifican cada nivel usando calorías por metro cuadrado.
  
 
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<!-- 5. Define the biogeochemical cycle, and explain or diagram all the basic components the cycle passes through. -->
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<!-- 5. Definir el ciclo bio-geoquímico y explicar o diagramar todos lo componentes básicos por los cuales pasa el ciclo. -->
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In ecology and Earth science, a '''biogeochemical cycle''' is a circuit or pathway by which a chemical element or molecule moves through both biotic ("bio-") and abiotic ("geo-") compartments of an ecosystem. In effect, the element is recycled, although in some such cycles there may be places (called "sinks") where the element is accumulated or held for a long period of time.
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En ecología y ciencias de la Tierra, un «ciclo biogeoquímico» es un circuito o vía por la cual un elemento químico o molécula se mueve a través de compartimentos tanto bióticos («bio-») como abióticos («geo-») de un ecosistema. En efecto, el elemento se recicla, aunque en algunos de estos ciclos puede haber lugares donde el elemento se acumula o se mantiene durante un largo período de tiempo.
  
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All chemical elements occurring in organisms are part of biogeochemical cycles. In addition to being a part of living organisms, these chemical elements also cycle through abiotic factors of ecosystems such as water (hydrosphere), land (lithosphere), and the air (atmosphere); the living factors of the planet can be referred to collectively as the biosphere. All the chemicals, nutrients, or elements — such as carbon, nitrogen, oxygen, phosphorus — used in ecosystems by living organisms operate on a '''closed system''', which refers to the fact that these chemicals are recycled instead of being lost and replenished constantly such as in an open system. The energy of an ecosystem occurs on an '''open system'''; the sun constantly gives the planet energy in the form of light while it is eventually used and lost in the form of heat throughout the trophic levels of a food web.
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The Earth does not constantly receive more chemicals as it receives light; it has only those from which it formed, and the only way to obtain more chemicals or nutrients is from occasional meteorites from outer space. Because chemicals operate on a closed system and cannot be lost and replenished like energy can, these chemicals must be recycled throughout all of Earth’s processes that use those chemicals or elements. These cycles include both the living biosphere, and the nonliving lithosphere, atmosphere, and hydrosphere. The term "biogeochemical" takes its prefixes from these cycles: Bio refers to the biosphere. Geo refers collectively to the lithosphere, atmosphere, and hydrosphere. Chemical, of course, refers to the chemicals that go through the cycle.
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The chemicals are sometimes held for long periods of time in one place. This place is called a '''reservoir''', which, for example, includes such things as coal deposits that are storing carbon for a long period of time. When chemicals are held for only short periods of time, they are being held in '''exchange pools'''. Generally, reservoirs are abiotic factors while exchange pools are biotic factors. Examples of exchange pools include plants and animals, which temporarily use carbon in their systems and release it back into the air or surrounding medium. Carbon is held for a relatively short time in plants and animals when compared to coal deposits. The amount of time that a chemical is held in one place is called its '''residence'''.
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The most well-known and important biogeochemical cycles, for example, include the carbon cycle, the nitrogen cycle, the oxygen cycle, the phosphorus cycle, and the water cycle.
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Biogeochemical cycles always involve equilibrium states: a balance in the cycling of the element between compartments. However, overall balance may involve compartments distributed on a global scale.
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Biogeochemical cycles of particular interest in ecology are:
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* [[w:nitrogen cycle|nitrogen cycle]]
 
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* [[w:oxygen cycle|oxygen cycle]]
 
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* [[w:carbon cycle|carbon cycle]]
 
−
* [[w:phosphorus cycle|phosphorus cycle]]
 
−
* [[w:sulfur cycle|sulfur cycle]]
 
−
* [[w:water cycle|water cycle]]
 
−
* [[w:hydrogen cycle|hydrogen cycle]]
 
−
* [[w:nutrient cycle|nutrient cycle]]
 
  
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=== Nitrogen cycle ===
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[[Image:Nitrogen_Cycle.jpg|thumb|400px|right|Schematic representation of the flow of nitrogen through the environment.]]
 
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The nitrogen cycle is a much more complicated biogeochemical cycle but also cycles through living parts and nonliving parts including the water, land, and air. Nitrogen is a very important element in that it is part of both proteins, present in the composition of the amino acids that make up proteins, as well as nucleic acids such as DNA and RNA, present in nitrogenous bases. The largest reservoir of nitrogen is the atmosphere, in which about 78% of nitrogen is contained as nitrogen gas (N<sub>2</sub>). Nitrogen gas is “fixed,” in a process called nitrogen fixation. Nitrogen fixation combines nitrogen with oxygen to create nitrates (NO<sub>3</sub>).
 
  
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Nitrates can then be used by plants or animals (which eat plants or eat animals that have eaten plants). Nitrogen can be fixed either by lightning, industrial methods (such as for fertilizer), in free nitrogen-fixing bacteria in the soil, as well as in nitrogen-fixing bacteria present in roots of legumes (such as rhizobium). Nitrogen-fixing bacteria use certain enzymes that are capable of fixing nitrogen gas into nitrates and include free bacteria in soil, symbiotic bacteria in legumes, and also cyanobacteria, or '''blue-green''' algae, in water.
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After being used by plants and animals, nitrogen is then disposed of in decay and wastes. Detritivores and decomposers decompose the detritus from plants and animals, nitrogen is changed into ammonia, or nitrogen with 3 hydrogen atoms (NH<sub>3</sub>). Ammonia is toxic and cannot be used by plants or animals, but nitrite bacteria present in the soil can take ammonia and turn it into nitrite, nitrogen with two oxygen atoms (NO<sub>2</sub>). Although nitrite is also unusable by most plants and animals, nitrate bacteria changes nitrites back into nitrates, usable by plants and animals. Some nitrates are also converted back into nitrogen gas through the process of denitrification, which is the opposite of nitrogen-fixing, also called nitrification. Certain denitrifying bacteria are NOT responsible for this.
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<!-- 6. Diagram or explain the basic steps in the flow of energy through the biotic environment (element) of an ecosystem. Begin with the sun. -->
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<!-- 6. Diagramar o explicar los pasos básicos en el flujo de energía a través del entorno biótico (elemento) de un ecosistema. Comenar con el sol. -->
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[[Image:Ecoecolfigure3.jpg|thumb|500px|center|Energy and matter flows through an ecosystem (adapted from the Silver Springs model; Odum 1971). H are herbivores, C are carnivores, TC are top carnivores, and D are decomposers. Squares represent biotic pools and ovals are fluxes or energy or nutrients from the system.]]
 
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<!-- 7. Explain Liebig's Law of The Minimum and Shelford's Law of Tolerance, and state how these laws tell us how and why certain plants and animals become endangered or are eliminated when their habitat or community gets disturbed OR out of balance. -->
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<!-- 7. Explicar la Ley de Liebig de la capacidad mínima y la Ley de la tolerancia de Shelford, e indicar cómo estas leyes nos dicen cómo y por qué ciertas plantas y animales están en peligro de extinción o son eliminados cuando su hábitat o comunidad son interrumpidos o quedan fuera de su balance. -->
−
===Liebig's Law of The Minimum===
 
−
Liebig's Law of the Minimum, often simply called Liebig's Law or the Law of the Minimum, is a principle developed in agricultural science by Carl Sprengel (1828) and later popularized by Justus von Liebig. It states that growth is controlled not by the total of resources available, but by the scarcest resource. This concept was originally applied to plant or crop growth, where it was found that increasing the amount of plentiful nutrients did not increase plant growth. Only by increasing the amount of the limiting nutrient (the one most scarce in relation to "need") was the growth of a plant or crop improved.
 
  
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Liebig used the image of a barrel—now called Liebig's barrel—to explain his law. Just as the capacity of a barrel with staves of unequal length is limited by the shortest stave, so a plant's growth is limited by the nutrient in shortest supply.
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Liebig's Law has been extended to biological populations (and is commonly used in ecosystem models). For example, the growth of an organism such as a plant may be dependent on a number of different factors, such as sunlight or mineral nutrients (e.g. nitrate or phosphate). The availability of these may vary, such that at any given time one is more limiting than the others. Liebig's Law states that growth only occurs at the rate permitted by the most limiting.
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===Shelford's Law of Tolerance===
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Shelford's Law of Tolerance states that a species' distribution is controlled by the environmental factors for which it has the narrowest tolerance.  This law explains why a species is present in some areas, but absent in others.  Remember that tolerance has both a lower limit and an upper limit - not enough or too much of a resource will limit a species' ability to survive.  When any one of these factors exceeds the tolerance, the species will die out.  Small - and even major - alterations to a creatures environment may or may not cause it to die.  Survival depends on that creature's tolerance to the altered factor.
 
  
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<!-- 8. Choose a biological community in your area, such as a forest or woods; a swamp, lake or pond; pasture or meadow grassland; or a canyon or creek woods, etc., that is disturbed or ecologically out of balance in some way. Make a description of it, including how and to what extent it is disturbed. Then make recommendations as to how the community could be improved and, where possible, follow through and help to improve it in some way. -->
+
<!-- 8. Escoger una comunidad biológica en su área, como un bosque o selva; un pantano, lago o estanque; pastos o praderas de pastizales; un cañón o un bosque maderero, etc., que está perturbado o ecológicamente fuera de equilibrio de alguna manera. Hacer una descripción del mismo, incluyendo cómo y en qué medida es perturbado. A continuación, hacer recomendaciones en cuanto a la forma en que la comunidad puede mejorar y cuando sea posible, dar seguimiento y contribuir a mejorar a la comunidadbiológica de alguna forma. -->
−
This requirement and requirement 5 of the [[Adventist Youth Honors Answer Book/Nature/Environmental Conservation|Environmental Conservation]] honor can both be met with the same activity.  Any Pathfinder interested in Ecology should also find an interest in Environmental Conservation, so it would be advantageous to work on both the honors at the same time.  Also, both these honors (and [[Adventist Youth Honors Answer Book/Nature/Ecology|Ecology]], which is a prerequisite to this honor) count towards the [[:Category:Adventist Youth Honors Answer Book/Conservation Master Award|Conservation Master Award]], so there is added impetus to earn all three.
 
  
 
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<!-- 9. Spend a minimum of 20 hours doing active, productive work on an ecology project in your area. This may be done individually or as a group. Describe the project in general, but report specifically on your part in it. -->
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<!-- 9. Dedicar un mínimo de 20 horas haciendo trabajo activo y productivo en un proyecto de ecología en su área. Esto puede hacerse individualmente o como grupo. Describir el proyecto en general, pero informar específicamente su parte en él. -->
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This project could be the one identified in the previous requirement, or it could be a different project all together.  The report may be written or oral, or it may be a presentation made to a group of Pathfinders during a campout, a Sabbath School class, or even to the church body on Sabbath morning.
 
  
 
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<!-- 10. Definir los siguientes términos: -->
 
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In ecology, a community is an assemblage of populations of different species, interacting with one another.
 
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Raw materials are the materials an organism needs but cannot manufacture on its own.  They must found in the organism's environment.
 
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Photosynthesis is the conversion of light energy into chemical energy by living organisms. The raw materials are carbon dioxide and water, the energy source is sunlight, and the end-products include glucose and oxygen. It is arguably the most important biochemical pathway, since nearly all life depends on it.
 
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Chemosynthesis is the biological conversion of one or more carbon molecules (usually carbon dioxide or methane) and nutrients into organic matter using the oxidation of inorganic molecules (e.g. hydrogen gas, hydrogen sulfide) or methane as a source of energy, rather than sunlight, as in photosynthesis. Large populations of animals can be supported by chemosynthetic primary production at hydrothermal vents, methane clathrates, cold seeps, and whale falls.
 
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Autotrophy (from the Greek autos = self and trophe = nutrition) is the production of complex organic compounds from simple inorganic molecules and an external source of energy, such as light or chemical reactions of inorganic compounds. Autotrophs are considered producers in a food chain. Plants and other organisms that carry out photosynthesis are phototrophs (or photoautotrophs). Bacteria that utilize the oxidation of inorganic compounds such as hydrogen sulfide, ammonium or ferrous iron as an energy source are chemoautotrophs (some are known as lithotrophs).
 
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Heterotrophy (Greek heterone = (an)other and trophe = nutrition) is the use by an organism of organic substrates to get its carbon for growth and development. A heterotroph is known as a consumer in the food chain. Contrast with autotrophs which use inorganic carbon dioxide or bicarbonate as sole carbon source. All animals are heterotrophic, as are fungi and many bacteria.
 
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A saprobe (or saprotroph) is an organism that obtains its nutrients from non-living organic matter, usually dead and decaying plant or animal matter, by absorbing soluble organic compounds. Since saprotrophs cannot make food for themselves, they are considered a type of heterotroph. They include many fungi (the rest being parasitic, commensal or mutualistic symbionts), bacteria, and protozoa. Animal scavengers, such as dung beetles, vultures, and a few unusual non-photosynthetic plants are also sometimes referred to as saprotrophs, but are more commonly called saprophages.
 
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Producers (autotrophs) utilize energy from the sun and nutrients from the abiotic environment (carbon dioxide from the air or water, other nutrients from the soil or water) to perform photosynthesis and grow. Producers are generally green plants (those with chlorophyll).
 
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In biology, agricultural science, physiology, and ecology, a limiting factor is one that controls a process, such as organism growth or species population size or distribution. The availability of food, predation pressure, or availability of shelter are examples of factors that could be limiting for a species population in a specific area.
 
  
 
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<!-- 11. Encontrar una cita del Espíritu de Profecía y un texto bíblico referente a la ecología y esplicar su relevancia y aplicación en nuestros días. -->
  
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This requirement repeats Requirement 9 of the Ecology Honor. The following is the example provided in the Ecology Honor. We suggest looking for additional quotes yourself.
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Este requisito repite el requisito 9 de la especialidad Ecología. El siguiente es el ejemplo proporcionado en la especialidad de Ecología. Le sugerimos que busque citas adicionales.
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<noinclude>==NOTA: Estos requisitos pueden ser expresados verbalmente o por escrito a un líder de jóvenes. Se recomienda un instructor pero no es necesario para esta especialidad. Hable con su líder o instructor de jóvenes antes de comenzar los requisitos siete, ocho y nueve.==
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==NOTA: Estos requisitos pueden ser expresados verbalmente o por escrito a un líder de jóvenes. Se recomienda un instructor pero no es necesario para esta especialidad. Hable con su líder o instructor de jóvenes antes de comenzar los requisitos siete, ocho y nueve.==
 
==Referencias==
 
==Referencias==
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[[Category:Adventist Youth Honors Answer Book/es]]
 
 
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Latest revision as of 00:34, 26 July 2022

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Ecología - Avanzado

Nivel de destreza

3

Año

1972

Version

02.06.2024

Autoridad de aprobación

Asociación General

Ecology Advanced AY Honor.png
Ecología - Avanzado
Estudio de la naturaleza
Nivel de destreza
123
Autoridad de aprobación
Asociación General
Año de introducción
1972
Vea también
Maestría de Conservación


1

Tener la especialidad de Ecología.


Para consejos e instrucciones, véase Ecología.


2

Decir la primera y segunda ley de la termodinámica y explicar la forma en que son importantes para la ecología.


Primera ley

«En cualquier proceso, la energía total del universo permanece constante.»

Más sencillamente, la Primera Ley establece que la energía no puede ser creada o destruida; más bien, la cantidad de energía perdida en un proceso de estado estacionario no puede ser mayor que la cantidad de energía ganada.

Esta es la declaración de conservación de energía para un sistema termodinámico. Se refiere a las dos formas en que un sistema cerrado transfiere energía hacia y desde su entorno - por el proceso de calentamiento (o enfriamiento) y el proceso de trabajo mecánico. La tasa de ganancia o pérdida en la energía almacenada de un sistema está determinada por las tasas de estos dos procesos. En los sistemas abiertos, el flujo de la materia es otro mecanismo de transferencia de energía y los términos adicionales deben ser incluidos en la expresión de la primera ley.

En un sentido ecológico, la primera ley muestra que la energía de una criatura debe venir de «alguna parte» y debe «irse» a otra parte también. Los productores primarios transfieren la energía del sol a los consumidores primarios y a los consumidores secundarios en la parte superior de la cadena alimentaria. A lo largo del camino, parte de la energía se disipa en forma de calor.

Segunda ley

«La entropía de un sistema aislado que no esté en equilibrio tenderá a aumentar con el tiempo, acercándose a un valor máximo en equilibrio.»

Se puede considerar la entropía como una medida del caos o del desorden. Un alto nivel de entropía significa un alto nivel de desorden. Un bajo nivel de entropía significa un alto nivel de orden. Así, por ejemplo, un vaso roto tiene menos orden y más caos que uno intacto. Del mismo modo, los cristales sólidos, la forma más organizada de la materia, tienen valores de entropía muy bajos; y los gases, que están altamente desorganizados, tienen altos valores de entropía. Más al punto, un árbol es una unidad biológica altamente organizada, pero cuando se quema, la mayor parte de su energía se transforma en calor, que es altamente desorganizado.

La segunda ley establece que el desorden de un sistema aislado aumenta o que el orden en ese sistema disminuye. Se vuelve más caótico con el tiempo. La ciencia de la termodinámica se ocupa de la transferencia de energía. La segunda ley dicta que cuando la energía se transfiere de un estado a otro, la entropía del universo debe aumentar. Un buen ejemplo sería cuando un animal de sangre caliente emite calor. La energía comienza en una forma altamente organizada dentro del animal. A medida que el animal metaboliza su energía alimentaria y forma calor, el calor irradia desde el animal en una forma altamente desorganizada.

Cada vez que la energía se transfiere de un organismo a otro, parte de esa energía se pierde, sobre todo en forma de calor. De hecho, sólo un 10% de la energía de un organismo a un nivel trófico bajo puede transferirse a un organismo al siguiente nivel trófico. Debido a esta ineficiencia, los niveles tróficos «siempre» aparecen como pirámides, con los productores primarios formando la base, y los consumidores secundarios y terciarios formando el ápice.


3

Explicar los tres niveles tróficos básicos (de alimentación) y dar un buen ejemplo de una planta o un animal para cada una de ellos.


Los tres niveles tróficos básicos son «productores primarios», «consumidores» y «descomponedores».

En los ecosistemas terrestres, las plantas, como la hierba, son los productores primarios y forman el primer nivel trófico (productores primarios). A continuación están los herbívoros (consumidores) que comen la hierba, como conejos. A continuación están los carnívoros (consumidores secundarios) que comen los conejos, como los linces. Los descomponedores son aquellos seres vivos que obtienen la materia y la energía de los restos de otros seres vivos, como los hongos.

Tenga en cuenta que las relaciones tróficas rara vez son tan simples. La mayoría de las veces son más como una una «red» que una «cadena». Por ejemplo, los leones de montaña pueden comer tanto conejos como linces. La clasificación trófica del león de montaña existe en dos niveles, posiblemente más.


4

Explicar o diagramar las tres tipos de pirámides ecológicas en la cadena alimenticia. Dar un ejemplo de cada una de los niveles de la pirámide.


Pirámide de números

Una pirámide numérica intenta ilustrar relaciones tróficas mostrando el número de organismos en cada nivel trófico. El número de plantas de hierba siempre será mayor que el número de cebras, que será mayor que el número de leones. Las pirámides numéricas tienden a enfatizar excesivamente la importancia de los niveles inferiores porque no tiene en cuenta el tamaño de los organismos, sólo el «número».

Las pirámides numéricas cuantifican cada nivel usando organismos por metro cuadrado.

Pirámide de biomasa

Una pirámide de biomasa ilustra las relaciones tróficas al mostrar la cantidad de masa biológica (excluyendo el agua) en cada nivel trópico. Esto es una mejora con respecto a la pirámide numérica, pero todavía tiende a exagerar la importancia de los niveles inferiores porque no tiene en cuenta la productividad de cada nivel. En el océano, las algas forman la base de la pirámide alimenticia. Aunque las algas son de corta duración, se reproducen muy rápidamente. Esto hace que tengan una biomasa que es realmente menor que la biomasa del zooplancton, el siguiente nivel trófico más alto. El zooplancton vive mucho más tiempo que las algas y tiene una tasa de reproducción más lenta.

Las pirámides de la biomasa cuantifican a menudo cada nivel usando gramos por metro cuadrado.

Pirámide de energía

Una pirámide de energía ilustra las relaciones tróficas al mostrar la cantidad de energía disponible en cada nivel trófico. Porque no toda la energía es transferida encima de la pirámide, también demuestra la eficacia de cada nivel.

Las pirámides energéticas a menudo cuantifican cada nivel usando calorías por metro cuadrado.


5

Definir el ciclo bio-geoquímico y explicar o diagramar todos lo componentes básicos por los cuales pasa el ciclo.


En ecología y ciencias de la Tierra, un «ciclo biogeoquímico» es un circuito o vía por la cual un elemento químico o molécula se mueve a través de compartimentos tanto bióticos («bio-») como abióticos («geo-») de un ecosistema. En efecto, el elemento se recicla, aunque en algunos de estos ciclos puede haber lugares donde el elemento se acumula o se mantiene durante un largo período de tiempo.


6

Diagramar o explicar los pasos básicos en el flujo de energía a través del entorno biótico (elemento) de un ecosistema. Comenar con el sol.



7

Explicar la Ley de Liebig de la capacidad mínima y la Ley de la tolerancia de Shelford, e indicar cómo estas leyes nos dicen cómo y por qué ciertas plantas y animales están en peligro de extinción o son eliminados cuando su hábitat o comunidad son interrumpidos o quedan fuera de su balance.


8

Escoger una comunidad biológica en su área, como un bosque o selva; un pantano, lago o estanque; pastos o praderas de pastizales; un cañón o un bosque maderero, etc., que está perturbado o ecológicamente fuera de equilibrio de alguna manera. Hacer una descripción del mismo, incluyendo cómo y en qué medida es perturbado. A continuación, hacer recomendaciones en cuanto a la forma en que la comunidad puede mejorar y cuando sea posible, dar seguimiento y contribuir a mejorar a la comunidadbiológica de alguna forma.



9

Dedicar un mínimo de 20 horas haciendo trabajo activo y productivo en un proyecto de ecología en su área. Esto puede hacerse individualmente o como grupo. Describir el proyecto en general, pero informar específicamente su parte en él.



10

Definir los siguientes términos:


10a

Comunidad


10b

Las materias primas


10c

La fotosíntesis


10d

Quimio-síntesis


10e

Autótrofos


10f

Heterótrofos


10g

Equilibrio ecológico


10h

Saprofito


10i

Descompositor


10j

Productor


10k

Consumidor


10l

Factor limitante




11

Encontrar una cita del Espíritu de Profecía y un texto bíblico referente a la ecología y esplicar su relevancia y aplicación en nuestros días.


Este requisito repite el requisito 9 de la especialidad Ecología. El siguiente es el ejemplo proporcionado en la especialidad de Ecología. Le sugerimos que busque citas adicionales.

Espíritu de Profecía

Este texto es una posibilidad:

Mediante la influencia de Jezabel y sus sacerdotes impíos, se enseñaba al pueblo que los ídolos que se habían levantado eran divinidades que gobernaban por su poder místico los elementos de la tierra, el fuego y el agua. Todas las bendiciones del cielo: los arroyos y corrientes de aguas vivas, el suave rocío, las lluvias que refrescaban la tierra y hacían fructificar abundantemente los campos, se atribuían al favor de Baal y Astarté, en vez del Dador de todo don perfecto. El pueblo olvidaba que las colinas y los valles, los ríos y los manantiales, estaban en las manos del Dios vivo; y que éste regía el sol, las nubes del cielo y todos los poderes de la naturaleza. - Profetas y Reyes, página 85.

Otro el texto excelente es el capítulo 2 de La Historia de los Patriarcas y Profetas, el cual describe cómo a Adán le fue dado dominio sobre toda la nueva creada tierra.

Biblia

El Salmo 8 afirma que Dios puso al hombre a cargo de la tierra:

6 Lo hiciste señorear sobre las obras de tus manos;
todo lo pusiste debajo de sus pies:
7 ovejas y bueyes, todo ello,
y asimismo las bestias del campo,
8 las aves del cielo y los peces del mar;
¡todo cuanto pasa por los senderos del mar! - RVR1995

Si Dios puso al hombre a cargo de todas estas cosas, entonces el hombre es responsable por su bienestar.




NOTA: Estos requisitos pueden ser expresados verbalmente o por escrito a un líder de jóvenes. Se recomienda un instructor pero no es necesario para esta especialidad. Hable con su líder o instructor de jóvenes antes de comenzar los requisitos siete, ocho y nueve.

Referencias

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