¿Qué es la ecología?

Introducción

La tarea de la ciencia, que tan placentera resulta, consiste esencialmente en observar los fenómenos del mundo natural que requieren una explicación, y luego en encontrar dichas explicaciones.

El hombre medieval (o niño moderno) pudo aceptar con sencillez no sólo hechos como el cambio de las estaciones y la caída de los cuerpos, sino también algunos fenómenos biológicos notables. Así cada mañana, al dirigirse a su trabajo, se deleitaba con el canto de las aves, el "coro del alba", pensando que sin duda constituía una gracia divina para empezar el día. Quizá razonando más debió pensar que ese canto de las aves en las mañanas constituía un hecho sumamente peculiar. ¿Por qué cantan los pájaros en el alba? De hecho, ¿por qué cantan? También debió observar que en el jardín existían muchas clases diferentes de plantas, así como en el pantano y en el bosque. ¿Por qué debían existir todos estos tipos distintos de plantas desarrollándose una al lado de la otra en sitios tan similares? Lo mismo sucedía con los animales; habían más clases de ellos que de vegetales, particularmente en el caso de los insectos. ¿Por qué era así? Y, en todo caso, ¿por qué no existían más clases? Estas preguntas no se plantearon formalmente aun cuando la ciencia había encontrado explicaciones a fenómenos menos notables del mundo físico. Sólo hasta nuestro siglo han logrado aclararse las preguntas más interesantes; las respuestas constituyen el material con que se ha estructurado entre otras, la disciplina de la Ecología.

Las preguntas que se refieren al número de seres vivientes o bien al sitio donde se pueden encontrar y lo que hace, se pueden considerar problemas de hábitos y de hábitats. El término Ecología se formó de manera que incluyera la idea de el estudio de los animales y las plantas en relación con sus hábitos y sus hábitats. Se deriva de la palabra griega oikos, que significa "casa", "hogar", "refugio hogareño", y logos, que significa "ciencia". Es decir, esta palabra se ha formado del griego "ecología" para indicar el "estudio del refugio hogareño de la naturaleza". Constituye un término útil, ya que incluye la idea del estudio de todo lo relacionado con los fenómenos, las formas y los ambientes de los seres vivos.

Un ecólogo va al campo con frecuencia para estudiar a los animales y las plantas en la naturaleza. Sin embargo, muchas otras personas hacen lo mismo sin necesidad de ser ecólogos. Se puede comprender mejor la diferencia mediante un ejemplo. Es una costumbre inglesa hablar de las alondras (en inglés, lark). Así se dice: cantar como una alondra, ser tan feliz como una alondra, y aún, irse de parranda como una alondra. Este hábito literario se deriva de las meditaciones poéticas acerca de las costumbres de la alondra del norte de Europa: Alauda arvensis.

En las primeras etapas del verano, las alondras emiten bellos trinos, volando sobre las praderas y los campos de trigo. Se elevan ligeramente desde el suelo, vuelan aleteando mientras cantan y se elevan cada vez más hasta casi desvanecerse en lo alto del cielo. Luego suspenden su canto y se dejan caer hasta casi tocar el suelo, para repetir íntegramente su actuación. Uno puede recostarse en el suelo, y quedarse horas enteras, arrullado por esta grata escena. Muchos poetas lo han hecho durante siglos. Algunas personas viajan también para conocer a estas aves, registrar los días en que cantan, saber dónde encontrarlas, observar sus nidos y sus huevos y, en general, para desarrollar una buena labor de naturalistas. Sin embargo, durante siglos no se había hecho el intento de estudiar razonadamente las bellas costumbres de las alondras, para darse cuenta de que en este hecho existe algo raro que requiere una explicación: ¿Por qué la alondra se comporta de esta manera tan peculiar? Una vez que se hace esta pregunta, el campo de estudio de la alondra y de otros seres se llama ecología. Las innumerables personas que han observado a las alondras sin hacerse esta pregunta podrán ser naturalistas, pero no ecólogos.

La investigación ecológica ha avanzado lentamente, desde los problemas más obvios hasta aquellos de carácter complejo y sutil. Algunas de las primeras investigaciones se relacionaron con la geografía: ¿Por qué es distinta la vegetación de las diferentes partes del mundo?; o bien, ¿por qué algunos campos producen cosechas más abundantes que otros?. Estos problemas se afrontaron de dos maneras. Algunos investigadores se concentraron en las especies aisladas, así como en las condiciones que afecta a sus vidas (autoecología), mientras que otros estudiaron las congregaciones de organismos mixtos que denominaron comunidades (sinecología). Posteriormente el problema del tamaño de la población adquirió un interés primordial que persiste hasta la fecha. ¿Por qué tenemos la impresión de que en la naturaleza existe un equilibrio aparentemente constante entre las poblaciones de los animales y las plantas, a pesar de que cada uno de ellos se reproduce con tanta rapidez como puede? Por otra parte, ¿por qué observamos excepciones tan notables a este equilibrio, como las plagas y otros trastornos menores? La ecología está buscando continuamente las respuestas a estas preguntas, pero dichos problemas son complejos y el avance hacia la solución de los problemas principales sólo se ha logrado mediante el esclarecimiento de problemas menores que se encuentran al paso.

Ahora, cuando aún no alcanzamos nuestras metas, la resolución a esos problemas ha adquirido súbitamente un carácter vital para el hombre. Debido al crecimiento de la población humana y a la modificación de nuestros hábitos, las condiciones de vida para todas las plantas y los animales (incluidos nosotros mismos) se han alterado drásticamente. La población humana ha rebasado con sus demandas su propio suministro de energía. Los desechos de nuestros cuerpos y de nuestras máquinas han alcanzado niveles que están modificando el sistema mundial. Se han tomado medidas uniformes, aunque no muy efectivas, para mejorar nuestro porvenir. Así, hemos desarrollado potentes insecticidas sólo para lograr resultados terriblemente contraproducentes. Ahora, algunas aves, como las alondras de que hablaban los poetas, están desapareciendo, envenenadas por el DDT. ¿Por qué el DDT, que se emplea en cantidades calculadas sólo para matar a los insectos, termina eliminando a nuestras aves? ¿Cuál será el efecto sobre nosotros mismos? Durante algún tiempo, estos problemas tuvieron un carácter fascinante y sólo preocupaban a ciertos intelectuales, pero ahora han adquirido una importancia capital.

¿Qué es la Ecología?

El término ecología parece que se empleó por vez primera a mediados del siglo XIX. El 1 de enero de 1858, el naturalista - trascendentalista de Nueva Inglaterra (Estados Unidos) Henry David Thoreau escribía a su primo George Thatcher, de Bangor, Maine: «El señor Hoar está aún en Concord, ocupado en la Botánica, Ecología, etc., con el propósito de que le resulte verdaderamente provechosa su futura residencia en el extranjero.»

Aunque el origen del término es dudoso, en general se acepta que fue el biólogo alemán Ernst Haeckel el primero que lo definió en el siguiente párrafo:

Entendemos por ecología el conjunto de conocimientos referentes a la economía de la naturaleza, la investigación de todas las relaciones del animal tanto con su medio inorgánico como orgánico, incluyendo sobre todo su relación amistosa y hostil con aquellos animales y plantas con los que se relaciona directa o indirectamente. En una palabra, la ecología es el estudio de todas las complejas interrelaciones a las que Darwin se refería como las condiciones de la lucha por la existencia. La ciencia de la ecología, a menudo considerada equivocadamente como «biología» en un sentido restringido, constituye desde hace tiempo la esencia de lo que generalmente se denomina «historia natural». Como se ve claramente por las numerosas historias naturales populares, tanto antiguas como modernas, este tema ha evolucionado en íntima relación con la zoología sistemática. En la historia natural se ha tratado la ecología de los animales con bastante inexactitud; de todos modos, la historia natural ha tenido el mérito de mantener vivo un amplio interés por la zoología.

Esta cita apareció en un trabajo de Haeckel en 1870, aunque parece que empleó el término por primera vez en 1866. Aproximadamente siete años antes, el zoólogo francés Isodore Geoffroy St. Hilaire había propuesto el término etología para «el estudio de las relaciones de los organismos dentro de la familia y la sociedad en el conjunto y en la comunidad», y aproximadamente al mismo tiempo el naturalista inglés St. George Jackson Mivart acuñó el término hexicología, que definió en 1894 como «dedicada al estudio de las relaciones que existen entre los organismos y su medio, considerando la naturaleza de la localidad en que habitan, las temperaturas e iluminación que les acomodan y sus relaciones con otros organismos como enemigos, rivales o benefactores accidentales e involuntarios».

La gran influencia de Ernst Haeckel en sus días, mucho mayor que la de Mivart o St. Hilaire, explica la poca aceptación de los términos etología y hexicología y la adopción común del término ecología de Haeckel. Como es sabido, el término etología de St. Hilaire se ha convertido posteriormente en sinónimo de estudio del comportamiento animal.

La definición de Haeckel, que implica el concepto de interrelaciones entre los organismos y el ambiente, ha sido objeto de interpretaciones algo distintas y quizá más profundas desde 1900. Por ejemplo, el ecólogo inglés Charles Elton definió la ecología como la «historia natural científica» que se ocupa de la «sociología y economía de los animales». Un norteamericano especialista en ecología vegetal, Frederick Clements, consideraba que la ecología era «la ciencia de la comunidad», y el ecólogo norteamericano contemporáneo Eugene Odum la ha definido, quizá demasiado ampliamente, como «el estudio de la estructura y función de la naturaleza».

Independientemente de dar una definición precisa, la esencia de la ecología se encuentra en la infinidad de mecanismos abióticos y bióticos e interrelaciones implicadas en el movimiento de energía y nutrientes, que regulan la estructura y la dinámica de la población y de la comunidad. Como muchos de los campos de la biología contemporánea, la ecología es multidisciplinaria y su campo es casi ilimitado. Este punto ha sido claramente expresado por el ecólogo inglés A. Macfadyen:

La ecología se ocupa de las interrelaciones que existen entre los organismos vivos, vegetales o animales, y sus ambientes, y éstos se estudian con la idea de descubrir los principios que regulan estas relaciones. El que tales principios existen es una suposición básica -y un dogma- para el ecólogo. Su campo de investigación abarca todos los aspectos vitales de las plantas y animales que están bajo observación, su posición sistemática, sus reacciones frente al ambiente y entre sí y la naturaleza física y química de su contorno inanimado… Debe admitirse que el ecólogo tiene algo de vagabundo reconocido; vaga errabundo por los cotos propios del botánico y del zoólogo, del taxónomo, del fisiólogo, del etólogo, del meteorólogo, del geólogo, del físico, del químico y hasta del sociólogo. Invade esos terrenos y los de otras disciplinas establecidas y respetadas. El poner límite a sus divagaciones es realmente uno de los principales problemas del ecólogo y debe resolverlo por su propio interés.

(Animal Ecology: Aims and Methods. 1957)

Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio:

1. Autoecología, el estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el medio ambiente; y
2. Sinecología, el estudio de comunidades, es decir medios ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.

Es conveniente aclarar que en Europa, especialmente en Francia, el término ecología se restringe al estudio de los componentes no vivientes mientras que se emplea el término de Biocenología (de bios = vida y koinotes = comunidad) para el concepto que hemos dado arriba de ecología.

Los estudios ecológicos pueden enfocarse sobre las relaciones entre los organismos individuales y las características físicas y químicas de su ambiente (ecología fisiológica). Corrientemente, se estudia en el laboratorio la tolerancia de un organismo a un rango de factores (por ejemplo, salinidad o temperatura); luego se trata de relacionar estos resultados con la distribución del organismo en condiciones naturales.

Un ecólogo puede estudiar el comportamiento de los individuos. Algunas conductas estudiadas serían, por ejemplo, las técnicas de recolección de alimentos por los individuos, las adaptaciones de supervivencia ante la depredación, y el cortejo. Esta área es llamada, frecuentemente, ecología del comportamiento. Un estudio equivalente en plantas sería la medición de las respuesta morfológica (de la forma) de la planta al cambio ambiental.

La ecología de poblaciones es el estudio de los procesos que afectan la distribución y abundancia de las poblaciones animales y vegetales. El primer paso consiste en describir la población para lo cual se miden las tasas de nacimiento, mortalidad y de emigración e inmigración. Las fluctuaciones en el número de individuos de una especie en particular, las proporciones en la población de las diversas especies, y las relaciones depredador-presa son factores que influyen sobre la población.

Un componente esencia de la ecología de poblaciones es el estudio de genética de poblaciones (genética ecológica), que estudia el comportamiento de los genes en poblaciones naturales. Algunas áreas estudiadas son el cambio de frecuencias génicas en la naturaleza, la acción de la selección natural sobre las características genéticas, y la presencia de polimorfismo en las especies. Estos problemas son estudiados a través de modelos teóricos, en el laboratorio, y con poblaciones en el campo.

La ecología de comunidades es el estudio de la organización y funcionamiento de las comunidades, las cuales son conjuntos de poblaciones interactuantes de las especies que viven en un área particular o hábitat. Los ecólogos estudian los rangos de las especies y las razones por las cuales algunas tienen un nicho mayor que otras, la estabilidad de comunidades los factores que la afectan, la influencia de un componente particular (por ejemplo, carnívoros) dentro de una comunidad, el ciclo de nutrientes, y la influencia del clima, lo mismo que otras variables. Se dispone de técnicas sofisticadas para la descripción y clasificación de las diferentes asociaciones de especies que conforman una comunidad. Estas técnicas están especialmente desarrolladas para el estudio de las comunidades vegetales (fitosociología).

Los estudios demuestran que la estructura de las comunidades puede cambiar en el tiempo, con frecuencia de una manera direccional, lo que se conoce como sucesión. Una comunidad puede verse como una máquina compleja que procesa energía y nutrientes. Para estudiar esta máquina, es necesario describir la red alimenticia y seguir el curso de la energía y los nutrientes a través de ella, desde los productores primarios (plantas verdes) hasta los herbívoros, carnívoros y descomponedores. Un principio de la ecología de comunidades es que la estabilidad de la comunidad es mayor a medida que es más diversa y más compleja es su red alimenticia (cadena alimenticia).

Otra área importante de la ecología es la paleoecología--el estudio de la ecología de los organismos fósiles. La teoría y las técnicas usadas para estudiar los organismos actuales se aplican a poblaciones y comunidades del pasado.

Con frecuencia, los ecólogos se concentran en grupos taxonómicos específicos, por lo que podemos hablar de los campos de la ecología vegetal, ecología de insectos o ecología de grandes mamíferos. Alternativamente, los ecólogos pueden estudiar ambientes particulares--por ejemplo, la costa o el bosque lluvioso tropical. En la ecología aplicada, los principios ecológicos básicos son usados para la gestión de poblaciones de cultivos y animales, para así aumentar las producciones y reducir el impacto de las plagas. Los ecólogos aplicados también estudian el efecto de los humanos sobre su ambiente y sobre la supervivencia de otras especies. Los ecólogos teóricos desarrollan simulaciones de problemas prácticos específicos (por ejemplo, los efectos de la pesca sobre las poblaciones de peces) y desarrollan modelos de un valor ecológico general.