Equilibrio dinámico
Definición de equilibrio dinámico
Un sistema en equilibrio dinámico tendrá pequeños cambios que se suman para no producir ningún cambio neto. Muchos sistemas biológicos están en equilibrio dinámico, desde el agua dentro de una célula , hasta el equilibrio dinámico experimentado por las poblaciones de depredadores y presas. El equilibrio dinámico es diferente de un equilibrio estático , en el que las partes no se mueven una vez que han alcanzado el equilibrio.
El equilibrio dinámico tiene diferentes significados en cada subdisciplina científica, como la bioquímica o la ecología . En química, el equilibrio de una reacción es el punto en el que los productos y reactivos tienen la menor energía libre. El equilibrio dinámico, por otro lado, es el punto en el que los productos se generan tan rápido como se desmoronan. Esto puede no ser lo mismo que el equilibrio químico, ya que las enzimas fuerzan muchas reacciones más allá de sus equilibrios naturales al producir productos más rápido de lo que se rompen. Debido a esto, los químicos a menudo se refieren al equilibrio dinámico como un estado estable dinámico , para diferenciar claramente entre los dos puntos de una reacción.
Los ecólogos y biólogos de poblaciones se referirán a menudo al equilibrio dinámico cuando se habla de poblaciones de organismos. Al estudiar la cantidad de organismos en una población a lo largo del tiempo, muchos factores afectan el crecimiento de una población. A menudo, las poblaciones pasarán por períodos de auge y caída. Los recursos abundantes provocan altas tasas de reproducción en todos los animales, lo que lleva a una población mucho mayor. Cuando los recursos se distribuyen entre este número más alto, no hay suficientes recursos para todos. Por tanto, la población muere. Los ecologistas ven estos ciclos como un equilibrio dinámico en el que la población está atrapada, sin que nunca gane o pierda una gran cantidad de individuos.
Ejemplos de equilibrio dinámico
Glucosa en un organismo
Durante toda su vida, los niveles de glucosa en su cuerpo se mantienen relativamente iguales. Sin embargo, en el transcurso de un día, su cuerpo usa enormes cantidades de glucosa y debe reemplazarla. Cada célula de su cuerpo requiere glucosa para funcionar. A medida que las células usan esta glucosa, el hígado y su sistema digestivo trabajan rápidamente para reemplazarla. La glucosa de los alimentos que ingiere se mueve del estómago y los intestinos al torrente sanguíneo. El hígado almacena glucosa como glucógeno y debe descomponer esta molécula grande para liberar glucosa en la sangre. En su cuerpo, la glucosa está en equilibrio dinámico. Si bien la glucosa tiene períodos de concentración alta y baja, es relativamente estable. Si los niveles de glucosa en su cuerpo caen fuera del equilibrio dinámico, o no puede reemplazar la glucosa que usa, eventualmente moriría.
Dinámica depredador-presa
Los ecologistas a menudo estudian las relaciones entre múltiples especiesy sus efectos entre sí. Una relación en la naturaleza que a menudo muestra un equilibrio dinámico es la dinámica depredador-presa. Imagínese una reserva natural que solo contiene conejos y lobos. A medida que aumenta la población de conejos, proporciona más alimento a la población de lobos. Esto coloca a ambas poblaciones en un equilibrio dinámico. Los lobos, aprovechando los beneficios del aumento de la población de conejos, también comienzan a reproducirse más.
Después de un período de tiempo, la población de lobos también comienza a aumentar dramáticamente. A medida que nacen más lobos y se comen a los conejos, sus poblaciones finalmente se estabilizan. Los lobos, que aún se reproducen a niveles altos, eventualmente comienzan a disminuir la población de conejos, que no puede seguir el ritmo. Los conejos disminuyen y, finalmente, los lobos se quedan sin comida suficiente para mantener a una gran población.ecosistema .
Términos de biología relacionados
- Equilibrio estático: cuando un sistema alcanza un punto de estabilidad en el que aún no hay partes en movimiento.
- Equilibrio: punto de una reacción en el que existe la menor energía libre en ambos lados de una ecuación química.
- Energía libre: la energía de un sistema capaz de provocar una reacción.
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