Ciencias Básicas Plan Común
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CADENAS Y TRAMAS ALIMENTARIAS TEMAS Hasta ahora se ha hablado acerca de las numerosas interacciones recíprocas que presentan las poblaciones dentro de una comunidad. Por ello, conviene destacar que el ambiente abiótico que ocupa una determinada comunidad comprende el espacio en que vive el organismo, la temperatura, radiación, humedad ambiental, presión atmosférica, sustancias orgánicas e inorgánicas, etc. Por otro lado, el componente biótico (elementos vivos) del ecosistema comprende a los productores, consumidores y los desintegradores o microconsumidores. Esta combinación de componentes bióticos y abióticos a través de los cuales fluye la energía y circulan los materiales se conoce como ecosistema Con relación al componente biótico se distinguen 2 tipos de organismos: Los autótrofos Son aquellos organismos capaces de utilizar diferentes formas de energía y utilizarlas para sintetizar sustancias orgánicas, a partir de materias inorgánicas. Ejemplo fotosíntesis y quimiosíntesis. Los heterótrofos Corresponde a aquellos organismos que degradan, asimilan y desintegran las sustancias orgánicas necesarias para satisfacer sus requerimientos vitales. Como todo sistema, el ecosistema requiere de una fuerza impulsora, siendo esta fuerza representada por la energía. La fuente de energía determina en gran medida las características de un ecosistema. Es así como los principales tipos de energía que mueven a un ecosistema son la energía solar y la producida por los combustibles químicos. Ya hemos dicho que los organismos vivos se clasifican en autótrofos y heterótrofos. Estos dos grupos se conocen también como productores (autótrofos) y consumidores (heterótrofos).
Los principales productores u organismos autótrofos son las plantas verdes o algas, las que a través de la fotosíntesis pueden transformar la energía luminosa en energía química. Estos organismos fotosintéticos usan energía luminosa para fabricar carbohidratos y otros compuestos, que son fuentes de energía química.
La cantidad de vida que puede soportar un ecosistema queda establecida por la energía captada por los productores. La energía que almacenan los productores y que ponen a disposición de los otros miembros del ecosistema en un período dado de tiempo, se denomina productividad primaria neta y corresponde a la diferencia entre la productividad bruta menos el costo de todas las actividades metabólicas de los organismos en cuestión.
La energía ingresa en el mundo animal a través de las actividades de los herbívoros, animales que comen plantas o algas. Un herbívoro puede ser un ratón de campo, un conejo, etc. (cada tipo de ecosistema tiene su propia dotación de herbívoros). Este nivel es conocido como consumidores primarios y forman el segundo nivel trófico. Los carnívoros como el águila, las arañas y el puma, entre otros, se denominan consumidores secundarios y forman el tercer nivel trófico. A veces, algunos carnívoros se comen a otros carnívoros y cuando lo hacen, forman el cuarto nivel trófico: consumidores terciarios.
Otro tipo particular de consumidores es el de detritívoros o carroñeros. Éstos son organismos que se alimentan de los desechos o detritos, de una comunidad (hojas, ramas y troncos de árboles muertos, heces fecales, exoesqueletos, etc.) incluyen a animales como buitres, el cóndor, los cangrejos, las lombrices de tierra, etc. Los detritívoros se pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de vivas.
Además de productores y consumidores existe otro nivel trófico de organismos: los descomponedores.
4. Microconsumidores o descomponedores.
La secuencia productor–consumidor descomponedor se denomina cadena alimentaria. Es a través de estos niveles tróficos que circula la materia y fluye energía almacenada, en principio, por las plantas verdes.
En la realidad, se forman múltiples cadenas, constituyendo una compleja red denominada trama alimentaria.
6. Flujo de Energía La primera ley hace mención a la conservación de la materia y la energía y establece que la energía no se crea ni se destruye si no que sólo se transforma de una forma a otra. De esta manera la energía proveniente de la luz solar (energía radiante), es transformada en energía química en los vegetales a través del proceso de fotosíntesis. Esta energía química será utilizada por la planta como alimento y degradada en el proceso de respiración. Como puede observarse la cantidad de energía que parte y la cantidad de energía que llega al último nivel trófico son significativamente distintas. En consecuencia la transferencia de energía se realiza en forma ordenada en un flujo unidireccional.
7. Transferencia de la Energía Las relaciones energéticas entre los niveles tróficos determinan la estructura de un ecosistema en función de la cantidad de organismos y de la cantidad de biomasa presente. Por lo que el flujo de energía con grandes pérdidas en cada pasaje al nivel sucesivo, se puede representar en forma de pirámide.
Pirámide de energía Muestra el flujo de energía entre los niveles tróficos de un ecosistema. Los productores (plantas y otros autótrofos) ubicados en la base de la pirámide, representan la mayor cantidad de energía; luego los herbívoros, la siguiente, luego siguen los carnívoros, etc. Los organismos autótrofos pierden una cierta cantidad de la energía solar que reciben durante su vida. Al ser ingerido por un herbívoro, el consumidor primario no puede producir ninguna energía extra, sino que dependerá de la concentrada en la planta. El herbívoro gastará energía en una serie de actividades, de manera que sólo una ligera cantidad de energía es concentrada en el herbívoro. Si el herbívoro es comido por un carnívoro, sólo un mínimo porcentaje del potencial de energía del herbívoro pasará al consumidor secundario.
Las pirámides de energía ilustran la transferencia de energía entre los niveles tróficos.
Pirámide de biomasa Representa la cantidad de peso seco, que contiene cada nivel trófico. Ciertos estudios demuestran que para alimentar 4.5 terneras se requieren alrededor de 20 millones de plantas de alfalfa. Estas 4,5 terneras aportarán unos 1.000 Kg de carne que permitirán suministrar energía por 12 meses a un niño de 12 años que sólo pesa 50 Kg.
Pirámide de número Representa la cantidad de organismos que contiene cada nivel trófico en una cadena alimenticia. Si consideramos el número de organismos que habita en una determinada zona, encontraremos que los productores son significativamente más numerosos que los herbívoros, así como los herbívoros serán más numerosos que los carnívoros. Por último, éstos serán más numerosos que los consumidores de tercer orden.
Al igual que las pirámides de números, las de biomasa indican sólo la cantidad de material orgánico presente en un momento; no dan la cantidad total de material producido o, como hacen las pirámides de energía, la tasa a la cual se produce.
La ampliación biológica es el proceso mediante el cual las sustancias tóxicas se acumulan en concentraciones cada vez más altas en los niveles tróficos superiores en una cadena alimenticia. El DDT es probablemente la sustancia tóxica más conocida. En el año 1940, las propiedades del nuevo insecticida conocido como DDT (Dicloro Dietil Tricloroetanol) parecían casi milagrosas. En los trópicos, salvó millones de vidas, eliminando los mosquitos que transmitían la malaria. El DDT es de larga duración, por lo que una sola aplicación puede seguir matando. A mediados de la década de 1950, la organización mundial de la salud roció DDT en la isla de Borneo para controlar la malaria. Una oruga que se alimentaba de los techos de paja de las casas casi no resultó afectada, mientras que la avispa que se alimentaba de ella fue destruida; esta situación provocó que las orugas aumentaran su población sin control, consumiendo los techos de paja. Las lagartijas que se alimentaban de insectos envenenados, acumularon concentraciones altas de DDT en su cuerpo. Tanto ellas como los gatos que se alimentaban de estas lagartijas, morían de envenenamiento. Cuando se eliminaron los gatos, explotó la población de ratas y las aldeas se vieron amenazadas por un brote de peste, transmitida por las ratas sin control. El brote de esta enfermedad se evitó llevando gatos nuevos de aldeas cercanas. El DDT y otras sustancias que sufren ampliación biológica tienen dos propiedades que las hacen peligrosas: No se descomponen fácilmente en sustancias inofensivas, y son solubles en las grasas, pero no en agua. Por lo tanto, se acumulan en los cuerpos de los animales, especialmente en la grasa, en lugar de ser descompuestos y excretados por la orina. Como la transferencia de energía de los niveles tróficos más bajos a los más altos es poco eficiente, los herbívoros deben comer grandes cantidades de material vegetal, a su vez los carnívoros deben comer muchos herbívoros, etc. Como el DDT no se excreta, el depredador acumula la sustancia de todas las presas durante muchos años. Por lo que el DDT alcanza los niveles más altos en los depredadores de los niveles superiores de la cadena alimenticia. |
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