Ecosistemas: Relaciones Alimentarias y Flujo de Energía

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1. Relaciones Alimentarias

Los organismos dentro de un ecosistema se relacionan entre sí a través de la alimentación. Podemos clasificarlos en:

  • Productores: Organismos autótrofos (plantas, algas, bacterias) que producen su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas.
  • Consumidores: Organismos heterótrofos que se alimentan de materia orgánica viva.
    • Herbívoros: Consumidores primarios que se alimentan de plantas.
    • Carnívoros: Consumidores secundarios que se alimentan de animales herbívoros. También existen consumidores terciarios y cuaternarios.
    • Omnívoros: Se alimentan tanto de plantas como de animales.
  • Descomponedores: Organismos heterótrofos que se alimentan de detritos (restos de seres vivos o excrementos) y los transforman en compuestos inorgánicos (hongos y bacterias). Las lombrices y babosas son detritívoros.

2. Cadenas y Redes Tróficas

Una cadena trófica es una serie de organismos ordenados linealmente, donde cada uno es comido por el que le sigue. Cada paso en la cadena se denomina nivel trófico. Los productores siempre ocupan el primer nivel trófico, mientras que los consumidores ocupan los niveles superiores.

Una red trófica es un conjunto de cadenas tróficas interconectadas dentro de un ecosistema.

3. Transferencia de Energía en una Cadena Trófica

Los organismos fotosintéticos captan la energía luminosa del sol y la utilizan para realizar la fotosíntesis, fabricando compuestos orgánicos ricos en energía a partir de compuestos inorgánicos.

Los productores utilizan la materia orgánica fabricada en la fotosíntesis de la siguiente manera:

  • Una parte se degrada durante la respiración, liberando energía para el funcionamiento del organismo y calor al medio.
  • Otra parte se desecha como residuos, que pasan directamente a los descomponedores.
  • El resto se almacena en sus órganos (hojas, raíces, frutos). Esta materia orgánica puede ser consumida por los herbívoros, pero no en su totalidad. La materia no consumida pasa a los descomponedores.

4. Flujo de Materia y Energía en el Ecosistema

  • La materia circula en el ecosistema de forma cíclica: los compuestos inorgánicos del medio se transforman en materia orgánica durante la fotosíntesis y, finalmente, son devueltos al medio por los descomponedores, donde pueden ser reutilizados por los productores.
  • La energía solar, transformada y almacenada por las plantas en la materia orgánica, se cede al medio en forma de calor y no puede ser reutilizada por los seres vivos (no es cíclica).

5. Cómo se Mide la Energía en el Ecosistema

  • Biomasa: Cantidad de materia orgánica que forma un individuo, un nivel trófico o un ecosistema. Se mide en gramos, kilogramos o toneladas de materia orgánica seca por unidad de superficie o volumen.
  • Producción: Incremento de biomasa por unidad de tiempo (se mide en kg/m2/año).
    • Producción Primaria Neta (PPN): Incremento de biomasa de los productores. Se calcula restando a la biomasa producida por fotosíntesis (PPB) la consumida por las plantas en la respiración.
    • Producción Secundaria Neta (PSN): Incremento de biomasa en los consumidores. Se calcula restando a la materia orgánica ingerida la consumida en la respiración y los desechos.
    • Producción Neta de un Ecosistema (PNE): Incremento de biomasa que se acumula en el ecosistema en un periodo determinado. Es la diferencia entre la fotosíntesis y la respiración.

6. Pirámides Ecológicas

Representan cómo varían las características de los niveles tróficos (producción o biomasa). Cada nivel trófico es un rectángulo, con la base representando a los productores y los niveles superiores apilados encima.

  • Pirámides de Producción o Energía: Cada rectángulo representa la energía almacenada en un nivel trófico durante un tiempo determinado, disponible para el siguiente nivel.
  • Pirámides de Biomasa: Los rectángulos representan la cantidad de biomasa en cada nivel trófico. Pueden ser invertidas en ecosistemas acuáticos.
  • Pirámides de Números: Representan el número de individuos en cada nivel trófico. También pueden ser invertidas.

7. Ciclos Biogeoquímicos

Un ciclo biogeoquímico describe el movimiento de los elementos químicos que componen la materia viva a través de la biosfera. Estos elementos circulan desde el medio inerte (aire o agua), a través de los seres vivos, y regresan al medio.