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Energía en los
Ecosistemas
Arturo Laguna
Julián Pavón
Niveles tróficos
La energía y los nutrientes pasan por varios niveles alimenticios. Cada uno de
esos niveles se llama en Ecología "Nivel Trófico". Las plantas verdes, que son las
primeras productoras de alimentos, pertenecen al primer nivel trófico. Los herbívoros,
que son los consumidores de plantas verdes, corresponden al segundo nivel trófico.
Los carnívoros, que son depredadores que se alimentan de los herbívoros, pertenecen
al tercero. Los omnívoros, que son consumidores tanto de plantas como de animales,
se integran en el segundo y tercero. Los carnívoros secundarios, que son
depredadores que se alimentan de depredadores, pertenecen al cuarto nivel trófico.
Según los niveles tróficos se elevan, el número de depredadores es menor y son más
grandes, feroces y ágiles. En el segundo y tercer nivel, los que descomponen los
materiales disponibles actúan como herbívoros o carnívoros dependiendo de sí su
alimento es vegetal o animal.
La suma de todos los niveles tróficos de un ecosistema se llama cadena alimenticia.
Las relaciones alimenticias en un ecosistema en conjunto se
llaman "Red Alimenticia".
En un ecosistema sencillo, los niveles tróficos son:
• Productores (plantas y/o fitoplancton).
• Consumidores Primarios (herbívoros y/o zooplancton).
• Consumidores Secundarios (carnívoros que se alimentan de los
consumidores primarios, o sea, de los herbívoros).
• Consumidores Terciarios y Cuaternarios (carnívoros que se
alimentan de carnívoros).
UN EJEMPLO:
- Productores: césped, arbustos y árboles.
- Consumidores primarios: saltamontes (comedores de plantas).
- Consumidores secundarios: pájaros (insectívoros).
- Consumidores Terciarios: serpientes (comedores de pájaros).
- Consumidores Cuaternarios: Búhos (comedores de serpientes).
- Finalmente, los factores bióticos y sus productos son reciclados
(descompuestos) por los detritívoros (Bacterias, hongos, y algunos
animales).
Cadenas Alimenticias
Una cadena alimenticia es una representación simplificada de la interacción que se
establece en la naturaleza de la acción de comer, en la cual la materia y la energía
se van traspasando de un organismo a otro
Por ejemplo, en esta cadena alimenticia
muy simple: las plantas son consumidas
por el ratón(2), que a su ves es comido
por el gato(3), quien es consumido por el
zorro(4). Y los desechos de todos estos
animales son consumidos por las plantas
de nuevo(5,6)
Cadenas Alimenticias
Todas las cadenas alimenticias están constituidas por “eslavones” que es la manera de
acomodar a los individuos de las mismas dependiendo de sus hábitos de alimentación:
Siempre el primer eslabón
corresponde a los vegetales ya
que ellos son organismos
autótrofos es decir son capaces
de fabricar su propio alimento.
Por lo tanto se denominan
también productores.
El segundo eslabón corresponde
a los animales herbívoros, que
consumen vegetales. Por ser los
primeros animales que se
alimentan en la cadena, se
denominan consumidores
primarios.
Cadenas Alimenticias
El tercer eslabón se denomina carnívoro.
Como es el primer organismo que se
alimenta de carne, se llama carnívoro de
primer orden; y como es el segundo animal
en la cadena, se le denomina consumidor
de segundo orden.
Así, se sigue clasificando los distintos
eslabones de la cadena.
Para cerrar la cadena y asegurar el flujo de
la materia y energía, existe un eslabón
muy importante.
Son los descomponedores, organismos
que viven en el suelo, que están
encargados de descomponer o degradar a
los organismos muertos o los restos de
ellos. Son descomponedores los hongos y
bacterias.
Cadenas Alimenticias
Productor
Consumidor
primario
Descomponedores
Consumidor
secundario
…
Redes o tramas alimenticias
La cadena alimentaria es una
representación, pero en la realidad lo
que existe son redes de cadenas que se
entrecruzan, formando tramas
alimentarias.
De este ejemplo, se deduce que la
interacción es bastante compleja, y se
observa que un mismo individuo puede
servir de alimento a varios animales.
Esta trama también es cerrada por la
acción de los descomponedores.
Es importante aclarar que los distintos
animales tienen una gama de alimentos,
pero si existen en cantidades suficientes,
se alimentaran de aquel animal que es
de predilección.
Redes o tramas alimenticias
Pirámides energéticas y relaciones
tróficas
Las relaciones alimentarias y energéticas se representan gráficamente mediante las
pirámides. Estas pueden reflejar la biomasa de los distintos niveles tróficos, la energía o
producción de un nivel, o el número de individuos de un nivel. El estudio de una
pirámide alimentaria permite analizar el equilibrio de una población en el ecosistema.
Las relaciones tróficas de las comunidades marinas suelen ser complejas por la
tendencia de los organismos de niveles tróficos más altos a alimentarse,
alternativamente, de otros no necesariamente del mismo nivel
La cantidad de energía que se incorpora en cualquiera de los niveles tróficos es decir
productores primarios herbívoros, carnívoro I, carnívoros II, etcétera, se puede expresar
en calorías, en cantidad de carbono fijado para formar materia orgánica o en cantidad
de materia orgánica; denominándose producción. La cantidad total en peso de materia
viva que constituye un determinado nivel trófico se denomina biomasa, por lo que se
puede definir la producción del océano como "el aumento de la biomasa por unidad de
superficie y unidad de tiempo en un determinado grupo de organismos".
Fitoplancton como base de la
cadena trófica
Pirámide Alimentaria
Pirámide de energía de una
cadena trófica acuática
Ejemplo de cadena trófica
Cadenas Tróficas
La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la
Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a
través de la cadena trófica.
Por este motivo, las biomasas de los niveles tróficos decrecen
rápidamente a medida que aumenta el nivel. Así, por ejemplo,
con 8 toneladas de hierba se alimenta una tonelada de vacas,
y con una tonelada de vaca se alimenta una persona de unos
48 kg.
Flujo de Energía
En esta sucesión de etapas en las que un organismo se alimenta y es devorado,
la energía fluye desde un nivel trófico a otro. Las plantas verdes u otros
organismos que realizan la fotosíntesis utilizan la energía solar para elaborar
hidratos de carbono para sus propias necesidades. La mayor parte de esta
energía química se procesa en el metabolismo y se pierde en forma de calor en la
respiración. Las plantas convierten la energía restante en biomasa, sobre el suelo
como tejido leñoso y herbáceo y bajo éste como raíces. Por último, este material,
que es energía almacenada, se transfiere al segundo nivel trófico que comprende
los herbívoros que pastan, los descomponedores. Si bien, la mayor parte de la
energía asimilada en el segundo nivel trófico se pierde de nuevo en forma de calor
en la respiración, una porción se convierte en biomasa. En cada nivel trófico los
organismos convierten menos energía en biomasa que la que reciben. Por lo
tanto, cuantos más pasos se produzcan entre el productor y el consumidor final, la
energía que queda disponible es menor. Rara vez existen más de cuatro
eslabones, o cinco niveles, en una cadena trófica. Con el tiempo, toda la energía
que fluye a través de los niveles tróficos se pierde en forma de calor. El proceso
por medio del cual la energía pierde su capacidad de generar trabajo útil se
denomina entropía.