EVIDENCIA 25FLUJO DE MATERIA Y ENERGA EN EL ECOSISTEMA:

Los productores consumen materia inorgnica y la transforman en su propia materia orgnica. los organismos del siguiente nivel trfico consumen esta materia y la transforman, a su vez, en materia propia. El proceso se repite en cada uno de los niveles trficos del ecosistema.

Finalmente los organismos descomponedores transforman la materia muerta (restos de animales , excrementos, hojas muertas, etc.) en compuestos inorgnicos que pueden ser reutilizados de nuevo por los productores.

La materia circula en el ecosistema de forma cclica: los compuestos inorgnicos del medio, transformados en materia orgnica en la fotosntesis, son finalmente devueltos al medio y pueden volver a ser utilizados por los productores.

Sin embargo no ocurre lo mismo con la energa. La energa que entra en el ecosistema es la energa solar, que los organismos fotosintticos transforman en energa qumica almacenada en compuestos orgnicos. A su paso por cada nivel trfico, una parte de la energa contenida en estos compuestos orgnicos es liberada por la respiracin y se cede al medio en forma de calor. As, toda la energa qumica almacenada por los productores acaba, tarde o temprano, transformada en energa calorfica.

La energa solar, transformada y almacenada por las plantas en la materia orgnica es finalmente cedida al medio en forma de calor y no puede ser reutilizada por los seres vivos.

Solo la porcin correspondiente a las radiaciones luminosas es utilizada por las plantas verdes y por algunas bacterias, en la complicada e importantisima transformacin energtica que es la fotosntesis, cuya reaccin quimica global, recordemos que es:

CO2+ H2O + energia luminosa -------- glucosa + O2.

La energia es transformada en energia quimica y almacenada en la estructura de las sustancias orgnicas sintetizadas.Mediante la respiracin en la que las clulas liberan energia a partir de la glucosa y del oxigeno atmosfrico, produciendo dixido de carbono y agua como productos de desecho.

Glucosa + O2-------- CO2+ H2O + energiaLas transferencias de energia de un nivel alimenticio a otro se realiza mediante la nutricin heterotrofa que se desarrolla en diversas fases; capturas de alimentos, digestin, respiracin, sntesis de nuevas sustancias y excrecin.

TRANSFERENCIA DE MATERIA Y ENERGA EN LAS REDES TRFICAS. PIRMIDES TRFICAS:

La cantidad de materia que se encuentra en un ecosistema en un momento dado se llamabiomasa. Esta cantidad se puede representar grficamente por un rectngulo cuyo tamao es proporcional al valor de la biomasa.

Si representamos toda la biomasa de la red alimentaria de forma grfica, el resultado es unapirmide trfica. Al pasar de un escaln o nivel al siguiente, una parte de la materia orgnica se pierde, provocando una disminucin en la cantidad de biomasa. Esta disminucin es el resultado de la materia que gasta cada nivel en fabricar su propia materia y transformarla en energa y calor en el proceso de respiracin.

El ciclo de la materia en el ecosistema.Mientras que desde el punto de vista energtico el planeta tierra constituye un ecosistema abierto, desde el punto de vista de la materia, l nuestro es un ecosistema cerrado.

El ciclo del carbono.El dixido de carbono atmosfrico y disuelto en el agua es utilizado por las plantas verdes para sintetizar la materia orgnica vegetal, que tras diversas transferencias, es transformada de nuevo, parcialmente en dixido de carbono por la respiracin.

El ciclo del nitrgeno.El nitrgeno atmosfrico es transformado en amoniaco mediante una serie de bacterias del suelo. Otras bacterias transforman el amoniaco en nitrito y nitratos, y estos ltimos disueltos en el agua, son absorbidos por las plantas, que los incorporan a la cadena alimenticia.

El ciclo del fsforo.El fsforo se presenta en la naturaleza de forma de fosfatos, ya sea como las rocas fosfatadas o como guano. Disueltos en el agua se incorporan a las plantas y posteriormente al resto de la cadena alimenticia.

LA MATERIA Y LA ENERGA EN LOS ECOSISTEMAS

1. El ecosistemaTodos los individuos que pertenecen a una misma especie y habitan en un rea determinada forman unapoblacin. Por lo general, las poblaciones tampoco viven aisladas. El conjunto de poblaciones que comparten un territorio y establecen relaciones entre s se denomina comunidad obiocenosis. Le territorio ocupado por una biocenosis y que presenta unas caractersticas fsicas y climticas propias se denominabiotipo.El conjunto formado por la biocenosis (seres vivos) y el biotipo (medio fsico) que ocupa se llamaecosistema. Sin embargo, al hablar de ecosistema se hace referencia principalmente a lasrelacionesque establecen los individuos que comparten la comunidad entre estos y los factores que forman el biotipo.

Niveles de organizacin de un ecosistemaLos ecosistemasno tienen lmites definidos. El ecosistema ms amplio es laecosfera, que abarca toda la Tierra, y su biocenosis es labiosfera.Ms informacin sobre ecosistemas.2. Componentes y factores de un ecosistemaTodo ecosistema est formado por doscomponentes: uno, el biotipo, que puede ser acutico o terrestre y que constituye el medio fsico del segundo, la biocenosis, integrada por todos los seres vivos.Todo aquello que caracteriza a los componentes de un ecosistema se denominafactor. Los factores se clasifican en : Factores abiticos: Son todas la variables que caracterizan al biotipo o medio fsico y permiten la vida de los organismos que estn adaptados a ellos. Factores biticos: son propios de los seres vivos que habitan en el ecosistema, las relaciones que establecen entre ellos y las influencias que ejercen en el medio.El medio fsico. Factores abiticos.Se pueden clasificar en: Geogrficos: Determinados por el relieve de la zona e influyen en los ecosistemas terrestres. Ambientales: En el ecosistema terrestre estn relacionados con el clima (humedad, presin atmosfrica, temperatura, vientos), y en los ecosistemas acuticos dependen de la profundidad y la temperatura del agua as como de la luminosidad. Edficos: Se refieren a la naturaleza y composicin del suelo. Qumicos: Se deben a las sustancias disueltas en el agua o dispersas en el aire atmosfrico. Son muy importantes en el medio acutico.

En la selva hmeda tropical, existe competencia por la luz, para captar la mayor cantidad de luz posible las plantas poseen hojas de gran tamao.Los seres vivos. Factores biticos.En un ecosistema los seres vivos no viven aislados sino que se relacionan unos con otros, dando lugar a diversas asociaciones: Asociaciones intraespecficas: Como por ejemplo la familia, constituida por un macho y una hembra de la misma especie para procrear. La poblacin tambin es otro ejemplo de este tipo de asociacin, es decir, un conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un territorio comn. Se pueden distinguir varios tipos de poblaciones: Coloniales: Constituidas por organismos unidos y comunicados entre s y que se originan a partir de un mismo progenitor.

Colonia de coral Gregarias: Estn formadas por la reunin de individuos de distintas familias para conseguir un objetivo concreto.

Banco de peces Estatales: Integradas por individuos que presentan diferencias anatmicas y fisiolgicas u entre los cuales existe una divisin del trabajo.

Panal de abejas Asociaciones interespecficas: Son las que se establecen entre los individuos de distinta especie. Las ms importantes especies son: Competencia: Dos individuos de especies diferentes luchan por conseguir un beneficio.

Las plantas de un bosque compiten por la luz Depredacin: Un individuo de una especie (depredador) acecha, persigue y captura a otro de distinta especie (presa) para alimentarse.

El camalen es el depredador y el insecto la presa Simbiosis: Dos o ms individuos de especies distintas se asocian, viven en ntima relacin y se benefician mutuamente.

Un liquen es el resultado de la simbiosis entre un alga y un hongo Parasitismo: Un individuo (parsito) vive a costa de otro (husped), al que perjudica gravemente pudiendo llegar a producirse la muerte.

Cuscuta: planta que se alimenta de otras sobre las que vive. Comensalismo: Una sola de las especies (comensal) se beneficia, sin que la otra (husped) resulte afectada por su presencia o accin.

El tiburn proporciona alimento y proteccin al pez rmora Inquilinismo: Un individuo (inquilino) se asocia a otro de distinta especie que le sirve de alojamiento.

El cangrejo ermitao vive dentro de conchas de moluscos vacasMs informacin sobre relaciones entre organismos.3. Materia y energa en los ecosistemasTodos los seres vivos necesitan materia y energa para llevar a cabo sus funciones vitales. Toda la energa utilizada por los seres vivos proviene del Sol, est energa es consumida y ya no volver a ser utilizada por los seres vivos, por eso se dice que la energa que atraviesa un ecosistema esunidireccional, es decir, fluye en una sola direccin. La materia orgnica procedente de restos y cadveres de seres vivos es transformada por algunos microorganismos en materia inorgnica. Esta materia es consumida por los seres auttrofos y hetertrofos. A su vez, cuando estos mueren, sus restos son de nuevo transformados en materia inorgnica, es por ello, que la materia constituye unciclo cerradoen el ecosistema.

Ciclo de energaNiveles trficos del ecosistemaEl conjunto de seres vivos de un ecosistema que obtienen la materia y la energa de un modo semejante se denomina nivel trfico. Existen los siguientes niveles trficos: Productores:Son los seres auttrofos, que captan la energa solar y la utilizan para transformar la materia inorgnica en materia orgnica. Consumidores:Son los seres hetertrofos que obtienen la materia y la energa alimentndose de los productores. Existen varios tipos: Consumidores primarios:Herbvoros, se alimentan directamente de los productores. Consumidores secundarios:Carnvoros, se alimentan de los consumidores primarios. Consumidores terciarios:Se nutren de los consumidores secundarios. Descomponedores:Son las bacterias y los hongos, que descomponen los restos orgnicos e inorgnicos de otros seres vivos y los transforman en materia til para los productores.Cadenas trficasPara representar de forma lineal las relaciones alimentarias que se establecen entre los distintos niveles trficos, se utilizan las cadenas trficas.

Cadenas trficasRedes trficasNormalmente, un consumidor se alimenta de ms de una especie del nivel inferior y sirve de alimento a varios individuos del nivel superior. Entre las distintas cadenas alimentarias se establecen varias conexiones; por eso, para explicar grficamente ese complejo entramado de relaciones, en lugar de cadenas es ms correcto hablar de redes trficas.

Redes trficasMs informacin sobre cadenas y redes trficas.Ms informacin sobre la energa en los ecosistemas.

4. El ciclo de la materia en los ecosistemasLa presencia de los productores, consumidores y descomponedores en los ecosistemas hace posible que el flujo de la materia sea cclico: los distintos elementos qumicos que forman parte de los seres vivos vuelven al mundo inorgnico y son reutilizados. El carbono, el oxgeno, el hidrgeno y el nitrgeno constituyen el 99% de la materia viva. Los movimientos de las sustancias inorgnicas que circulan por los distintos niveles trficos y pasan por el biotipo reciclndose continuamente constituyen lo que se denomina ciclosbiogeoqumicos. Veamos a continuacin los ms importantes.Ciclo del Carbono.El carbono es el primer y principal elemento de la estructura de los seres vivos. Se encuentra combinado, es decir, formado por compuestos como carbohidratos, grasas, protenas y cidos nucleicos. Las plantas absorben el lquido dixido de carbono del aire o del agua, durante la fotosntesis la transforman en compuestos orgnicos llamados azcares como los vegetales.

Ciclo del CarbonoPara ms informacin pincha aqu.Ciclo del Nitrgeno.El nitrgeno es un elemento abundante en la atmsfera y en el suelo, pero la mayora de los organismos no puede utilizarlo directamente; por tanto es necesario que se convierta en compuestos simples mediante un ciclo en el que intervienen varios tipos de bacterias, hongos, plantas y animales. El nitrgeno atmosfrico es captado por las bacterias nitrificantes; estas lo transforman en nitratos y lo convierten en protenas. Las protenas vegetales pueden pasar a los animales por medio de la alimentacin. Cuando las plantas y los animales mueren, las bacterias desnitrificantes reintegran el nitrgeno al suelo y a la atmsfera.

Ciclo del nitrgenoPara ms informacin pincha aqu.Ciclo del Agua.El agua es la sustancia mas importante de la naturaleza. El agua recorre un ciclo que le permite circular sobre la superficie del planeta. Este proceso recibe el nombre de ciclo hidrolgico.Durante la evaporacin, la energa solar convierte el agua lquida en vapor. La condensacin consiste en la transformacin del vapor de agua en gotas o cristales de hielo. En la precipitacin el agua retorna a la tierra.

Ciclo del agua

5. Algunos ecosistemas andalucesEl bosque mediterrneo.Lo encontramos en las regiones declima mediterrneocon veranos muy calurosos e inviernos templados, en las que la lluvia es de alrededor de500 mmanuales y cae con gran irregularidad y torrencialmente.Es tpico de toda la franja que rodea al Mediterrneo y de algunos lugares de California y frica del Sur. En laPennsula Ibricaocupa amplias reas, a veces mezclndose con el bosque caducifolio.VegetacinLas especiesarbreassuelen ser de hoja perenne, pequea y coricea para soportar mejor las sequas estivales. Encina y alcornoque, acompaados de acebuches, quejigos, algarrobos, etc. son los principales rboles de este tipo de bosque. Por debajo de estos rboles proliferan las plantas aromticas como romeros, salvias, lavanda, etc. y el boj, madroos, lentisco, jaras, etc.Vida animalLafaunaes rica y variada e incluye todo tipo de animales.El ecosistema de bosque mediterrneo es muy sensible a ladesertizacinsi se destruye su cubierta vegetal. Las lluvias torrenciales arrastran el suelo con facilidad y se erosiona con gran rapidez.Ladehesaes un ecosistema nico, tpico de extensas zonas de la pennsula Ibrica, en el que la accin humana ha modificado el bosque mediterrneo llegando a un equilibrio ideal para la explotacin de recursos: madera, ganadera, etc. Adems es un magnfico lugar de reposo y alimentacin de las aves migratorias.Para ms informacin sobre bosques mediterrneos pincha aqu.Ms sobre bosques mediterrneos.El desiertoEmpujada por las fuerzas tectnicas, frica se movi hacia el norte impactando con Espaa y cerrando el estrecho de Gibraltar. Como resultado, el Mediterrneo qued cerrado y se sec hasta reducirse a unos pocos lagos salados en medio de un inmenso desierto de Halita en un plazo muy corto, poco ms de 10000 aos. Las islas mediterrneas se han convertido en promontorios rocosos rodeados de sal donde la vegetacin es reducida y slo crece entre las grietas de las rocas. Los pocos animales que se han adaptado a este nuevo ambiente son algunos de los menos exigentes, como los lagartos y algunos mamferos generalistas. El resto se ha extinguido o ha tenido que emigrar a otros lugares. Por las vastas extensiones de sal vagan lagartos corredores de metro y medio como elcrestilocreptil, que usa los pliegues extensibles de piel de su cabeza y su lengua pegajosa para atrapar moscas que se alimentan de microorganismos en la superficie de los lagos salados, estriles para los peces.En las islas-montaa el herbvoro ms caracterstico es elescrufa, un diminuto cerdo descendiente del jabal. Ha perdido gran parte de su tamao y masa muscular en aras del ahorro, y el morro se ha alargado para permitirle buscar comida entre las grietas. Las patas son finas y acabadas en una pezua alta como la del antlope saltarrocas para permitirle mantener el equilibrio sobre la piedra desnuda. Carece de depredadores, aunque las cras pueden caer vctimas de lacomadrua, un alargado mustlido descendiente de la marta cibelina que gracias a su estilizada figura puede moverse por las grietas a salvo del calor.

Desierto de AlmeraLas marismasSe trata de zonas pantanosas costeras, situadas normalmente alrededor de los estuarios de los grandes ros, como las marismas del Guadalquivir (Cdiz). Se localizan en la costa atlntica de nuestra comunidad.La vegetacin se compone de lamos, fresnos, olmos, juncos, mimbreras, caaverales y adelfas.La fauna est constituida por aves como la esptula, la garza, la grulla, el avefra, el cigea y el flamenco; peces como la anguila, y anfibios como la ranita de San Antonio.

Marismas de Huelva6. La biomasaLa masa total de materia orgnica de los seres vivos de un ecosistema se denomina biomasa. Tambin puede hablarse de la biomasa de un nivel trfico o de una poblacin. Su medida se expresa en gramos de materia orgnica por unidad de superficie o volumen.Pirmides trficasUn concepto muy importante es el debiomasa. Un principio general es que, mientras ms alejado est un nivel trfico de su fuente (detrito o productor), menos biomasa contendr (aqu entendemos por biomasa al peso combinado de todos los organismos en el nivel trfico). Esta reduccin en la biomasa se debe a varias razones:1. no todos los organismos en los niveles inferiores son comidos2. no todo lo que es comido es digerido3. siempre se pierde energa en forma de calorEs importante recordar que es ms fcil detectar la disminucin en el nmero si lo vemos en trminos de biomasa. No es confiable el nmero de organismos en este caso debido a la gran variacin en la biomasa de organismosindividuales. Por ejemplo, algunos animales pequeos se alimentan de los frutos de rboles. En trminos de peso combinado, los rboles de un bosque superan a los animales pero, de hecho, hay ms individuos de los animales que de los rboles; ahora bien, un rbol individual puede ser muy grande, con un peso de cientos de kilos, mientras que un animal individual (en el caso que estamos analizando) puede pesar, quizs, un kilo.Hay unas pocas excepciones al esquema de pirmide de biomasa. Una de ellas se encuentra en sistemas acuticos donde las algas pueden ser superadas, en nmero y en masa, por los organismos que se alimentan de las algas. Las algas pueden soportar la mayor biomasa del siguiente nivel trfico solamente porque ellas pueden reproducirse tan rpidamente como son comidas. De esta manera, ellas nunca son completamente consumidas. Es interesante notar que esta excepcin a la regla de la pirmide de biomasa tambin es una excepcin parcial a por lo menos 2 de las 3 razones para la pirmide de biomasa dadas arriba. Aunque no todas las algas son consumidas, s lo son la mayora de ellas, y aunque no son totalmente digeribles, las algas son, en trminos generales, mucho ms nutritivas que las plantas leosas (la mayora de los organismos no pueden digerir la madera y extraer energa de ella).

Pirmide acuticaMs informacin sobre pirmides trficas.La biomasa como fuente de energa.Las plantas usan el sol para crecer. La materia orgnica de la planta se llama biomasa y almacena a corto plazo la energa solar en forma de carbono. La biomasa es parte del ciclo natural del carbono entre la tierra y el aire.Existen muchas fuentes de energa clasificables bajo el concepto de biomasa, as como diversas tcnicas para su conversin en energa limpia. Evidentemente, son estas formas modernas de aprovechamiento las que pueden ser utilizadas para la obtencin de energa limpia, nada que ver con las formas tradicionales (lea, excrementos, etc.), en muchos casos insostenibles, que todava se emplean ampliamente en pases empobrecidos, y que an constituyen ms del 10% del consumo mundial de energa primaria.Lo importante es que deben ser un beneficio medioambiental y no generar otros problemas: no se deben incinerar los residuos inorgnicos ni usar transgnicos

En el concepto de biomasa no se debe incluir la turba, que a efectos de emisiones de CO2 equivale a un combustible fsil; adems, dados los impactos ambientales derivados de la explotacin de turberas, no se podra considerar energa renovable la obtenida de esta fuente de energa.La biomasa es la fuente de energa renovable que ms aportacin puede realizar, junto con la elica, en la prxima dcada con una serie de criterios .Biomasa puede ser:Residuos agrcolas: paja, orujos...Residuos forestales:ramas finas...Restos de madera de las industrias forestales:astillas, serrn...Cultivos energticos: cardoResiduos ganaderos:purines y otros excrementos del ganado.

La biomasa como fuente de energa

Ecosistemas: Redes Trficas, Redes Energticas, Cadenas Alimentarias y Pirmides de PoblacinPublicado porJuan Jos Ibezel29 marzo, 2011Comentarios (23)Ya los infantes en la educacin escolar deben escuchar y aprender que son lasredes, mallas, jerarquas, pirmides y cadenas, como las que se explican en ciencias naturales y ecologa.Se trata de cosas distintas? Versan todas sobre lo mismo? Vayalo! No?Pues va a ser que s. A menudo, nos complicamos la vida y terminamos por confundir a las criaturas. Veamos si ponemos un poquito de orden, especialmente para que puedan entender estas cosas los ms jvenes, aunque no vendra mal que lo repasaran tambin muchos adultos y algunos colegas. En realidad, como ya comentamos a los mayores en este post: Redes en Malla versus Jerarquas. Similitudes y Diferencias,se trata ms de palabras que dan cuenta de conceptos (constructos mentales), que en parte son diferentes y en parte sinnimos, es decir que se solapan en alguna medida. Dicho de otro modo,conforme a los propsitos que persigamos nos hacemos imgenes mentales distintas que dan cuenta de estos palabros, pero en realidad hablamos a menudo de lo mismo, desde diferentes puntos de vista. Sin embargo no os preocupis, a efectos de entender tanto el mundo social como natural nos bastara tan solo con un par de ellos, al menos para empezar.Veamos como podemos explicarlo mediante sencillos ejemplos ecolgicos.

Pirmide de biomasa: Fuente: Ciencias de la Tierra y del Medio AmbienteTrataremos primero de explicar cada concepto, para explicar al final del post tal maremagno un tanto confuso.Hablaremos primero de lo que les interesa a los ms jvenes. Cadenas alimentarias, redes alimentarias, pirmides alimentarias? Peroluego, estos tres conceptossuelen disponerse de una manera jerrquica, como lo es la pirmide, cuando no un mero tringulo fastuoso!.Los seres vivos necesitamos comer para poder vivir.Y bsicamente, con algunas excepciones, las plantas son las que producen materia viva a partir de la luz del sol, as como del agua y los nutrientes que absorben del suelo mediante sus races. Hablamos entonces de losproductores primarios. Los animales herbvoros, a los que podramos denominar vegetarianos, consumen tal biomasa vegetal como fuente para extraer su energa y nutrimentos. Se trata de losconsumidores primarios. Por su parte, los carnvoros hacen lo mismo con los herbvoros, si bien algunos de ellos se alimentan de otros carnvoros. Nos referimos pues a losconsumidores secundarios. A la postre, la materia orgnica que desechan o contienenunos y otros, en los ecosistemas terrestres (en las aguas existen algunas diferencias notables),retornan al suelo, en donde otros seres vivos muy variados trabajan a destajo para convertirlos en los nutrientes iniciales y agua que vuelven a absorber las races de las plantas. En este caso se utiliza el nombre dedescomponedores. Sin embargo,no dejan de ser otro tipo de consumidores.

Cadena trfica Fuente: borrones.netCasi siempre, la energa que lubrifica todo este engranaje de la biosfera, proviene del sol. Sin embargo, como ya comentamos existen algunas excepciones, como los microorganismos llamados quimioauttrofos oquimiolitotrofos. Estos no obtienen energa de la luz solar si no de compuestos inorgnicos en estado reducido, como algunos de los que desprenden las rocas. A pesar de ello, en la mayor parte de los ecosistemas conocidos su actividad es cuantitativamente despreciable respecto a los primeros. Por lo tanto, olvidmonos hoy de ellos.Si contemplamos todos estos organismos, veris que el ciclo se cierra. Tambin ciclos?: Pues s tambin, los biogeoqumicos, pero da igual otro palabro a la coleccin!, si bientambin se les denomina cadenas cerradas.Cuando pretendemos explicar la abundancia, ya sea en trminos de individuos o de la biomasa que acumulan cada eslabn de la cadena trfica(organismos fotosintticoscomo los vegetales,productores primarios, como los herbvoros ysecundarios, es decir carnvoros, ya queen las grficas suele olvidarse aadir a los descomponedores del suelo, por razones que desconozco)puede observarse que ambas magnitudes(individuos y biomasa) decrecen rpidamente desde las plantas hasta los depredadores. Y al ordenar la informacin de este modo, obtenemos una grfica en forma depirmideotringulo(hablamos de lo mismo), de aqu que se mencionen tanto en los libros de texto laspirmides trficas, alimentarias,etc. Siempre que realicemos una operacin similar, el ser humano tiende a hacer uso de este tipo derepresentacin grfica, ya que resulta ser lams sencilla y fcil de comprender. Sin embargo, os recuerdo quesi se desea explicar que toda la biomasa retorna el suelo y los descomponedores las vuelven a convertir enagua y nutrientes que vuelven a ser absorbidas por las races, cerramoslas relaciones entre ellas, porlo que se habla de cadenas o ciclos. No es tan complejo, no?. Pero recordemos que no hay nada perfecto, es decir siempre existen prdidas entre cada eslabn de la pirmide o cadena, segn proceda. Por ejemplo, parte de los nutrientes del suelo son lavados por las aguas pluviales y van al mar, perdindose en principio del ecosistema en donde se encontraban. Sin embargo, si queris profundizar algo ms, podis leer este post (Fertilidad del Suelo y la Cadenas Trficas: Un Sorprendente Cuento sobre el Mar, Placton, Krill, Salmones, Ros, Osos y Suelos) en donde se explica quetodo este proceso-estructura no es tan sencillo, aunque ni tan siquiera los cientficos logramos comprender la complejidad de los ciclos biogeoqumicos a nivel planetario. Por tanto no preocuparse.Hasta aqu toda parece estar bastante claro. Sin embargo,estos modelos mentales y grficos no dan cuenta de las relaciones, numerosas y complejas, entre las distintas especies que componen un ecosistema. Si lo que se pretende es ensear estas ltimaslas pirmides no nos valen. Necesitamos una estructura ms compleja, que eslo que denominamos redes, como muestra la figura de abajo.

Red Trfica en un bioma subpolarComo podis observar,en ellas se exponen mediante flechas las interacciones entre diversos organismos, ya sean entre especies del mismo o de distintos niveles trficos. En consecuencia, aportan ms informacin, aunque no nos informen (o lo hagan mediante nmeros aadidos al grfico)de las abundancias de sus respectivas magnitudes(individuos, biomasa, productividad, energa, etc.). Pare este ltimo motivo, entre otros, son ms didcticas las pirmides.Como veris ms abajo,existen otras magnitudes al margen del nmero de individuos y biomasa, como lo son la produccin primaria bruta, la produccin primaria neta, la transferencia de energa entre diferentes niveles trficos, etc.Si deseamos tan solo atender a como disminuyen estas conforme se asciendo en la escala trfica, nos serviremos de pirmides (o tringulos), mientas si pretendemos dar cuenta de las interacciones entre especies, apelaremos al uso de las representaciones en red. Es decir la estrategia resulta ser la misma que la ya esbozada arriba.A pesar de todo, estas grficas, no nos informan de diversos aspectos, propiedades, interacciones y procesos fundamentales en todos los ecosistemas, como son el parasitismo, comensalismo, simbiosis, etc. Tales conceptos vienen explicados enla siguiente pgina Web.Tambin debis tener en cuenta que las redes que se muestran son simplificaciones muy groseras de lo que realmente ocurre en un ecosistema. Cul son las razones?: (i)el nmero de especies que componen un ecosistema raramente es conocido por los propios cientficos, especialmente en ciertos niveles trficos, como es el caso de la inmensa diversidad de descomponedores que habitan en el suelo (cientos o miles de taxones distintos);(ii)y aun en el caso de que se tuviera un inventario de todas las especies, resultara incomprensible analizar a simple vista un grfico con miles de flechas en casi todas las direcciones.Ms an, existen taxones en cuyo ciclo de vida aparecen fases en su ciclo de maduracin que pertenecen a niveles trficos diferentes, lo que complica presentar la informacin de forma grfica, por lo que suele omitirse, en aras de la claridad.Fijaros que cuando se presentan pirmides, la base inferior de la misma (es decir la ancha) da cuenta de los ms abundantes, decreciendo conforme se asciende en la cadena trfica (pirmide), hasta alcanzar el vrtice, en donde se encuentran los depredadoreso super-depredadores animales que se alimentan de depredadores).Aparece as una jerarqua,que en general(existen tambin excepciones)tambin da cuenta de cmo disminuye la abundancia y biomasa desde los organismos ms simples o los ms complejos(el hombre o depredadores como los leones y panteras suelen figurar en el vrtice). Por esta razn, podemos inferir, que, por trmino general,la abundancia en trminos de individuos y biomasa, entre otras magnitudes, descienden con la complejidad estructural y anatmica en elrbol de la vida(que como veremos despus es una simple jerarqua), es deciruna manera de pintar el ascenso por la mencionada pirmide. Empero, tambin existen muchas excepciones a esta regla. En realidaduna pirmide viene a ser entendida como un tipo deordenamiento jerrquico.

Jerarquas taxonmicas biolgica y de suelos. Fuente: Juan Jos IbezUna jerarquasera algo as como: presentar los datos de diversos elementos (especies, grupos trficos u otras magnitudes) de un determinado sistema, en el que cada uno de ellos es subordinado, por algun criterio, al elemento posicionado inmediatamente por encima (en este caso, conforme ascendemos hacia la cima de la pirmide). De hecho,si escribs en el buscadorde vuestro PC (por ejemplo Google entre otros)el vocablo jerarqua y pinchis en imgenes, observaris simultneamente tanto las pirmides como otro tipo de representaciones que vendran a ser las genuinas jerarquas. En estas ltimas,desde el vertice de la pirmide se van separando ramas y ms ramas hacia la base. De hecho, existen muchas ms especies pertenecientes a los niveles inferiores de la jerarqua que a los elevados.Por esta razn, hay ms especies e individuos de plantas quede herbvoros y de estos que carnvoros. Este tipo de ramificacin o jerarqua es el mismo que acaece en la naturaleza, por ejemplolas ramas que se ramifican desde el tronco de un rbol o como ocurre igualmente con las races de las plantas. Tambin podes detectar las jerarquas en unhipottico ejercito. Muchos soldados, menos sargentos, escasos oficiales de bajo rango (tenientes, capitanes) y muy pocos generales al mando de un nico jefe.La jerarqua eclesiatica y todas las dems obedecen a este mismo patrn.Side este modo,ordenis una poblacin de individuos por edades(ya sean humanos, otros animalales o vegetales),encontraresque se presentan muchos ms nios, que jvenes, estos que adultos y as hasta nuestros viejecitos de mayor edad, como se demuestra en el ltimo grfico de este post. Se trata delmismo patrn, por lo queutilizamos idntica representacin visual.Un problema adicional muy serio, deviene que tanto los profesores como muchos cientficos, disciernen entre redes y jerarquas, cuando en realidad las jerarquas son un tipo especial de redes que cumplen unas determinadas reglas. No obstante, este es otro problema ms complejo, por lo que no vamos a tratar aqu, por cuento lo hicimos en un post para los ms mayores (Redes en Malla versus Jerarquas. Similitudes y Diferencias).

Pirmide alimentaria Fuente: WikipediaUn caso muy curioso concierne a los alimentos que debemos ingerir para crecer y encontradnos sanos y saludables. Como podis observar en el grfico de arriba, tambin debemos comer muchos ms productos de una clase que de otros. Curiosamentetal consumo sigue, hasta cierto punto, la estructura de la cadena trfica o alimentaria. Y resulta lgico por cuanto ingerir carne y pescado (vrtice de la pirmide alimentaria ecolgica) no es imprescindible para nuestra supervivencia.No debis confundir esta representacin con la ecolgica, a pesar de que tengan la misma denominacin.Resumiendo:mallas, cadenas, pirmides, tringulos, redes y jerarquas, son conceptos abstractos que nos sirven con vistas a poner orden y simplificar una realidad mucho ms complicada(redes muy complicadas),de tal modo que sean ms fciles de ensear o mostrar a los estudiantes u otros colegas(ya sean profesores o cientficos). Por tanto,no son reales, sino constructos mentales(conceptos) que elaboramos para reducir la complejidad del mundo natural. El problema estriba en que, a veces, ni los cientficos ni los profesores utilizamos un vocabulario de forma rigurosa, confundiendo a los alumnos.

Pirmide Demogrfica. Fuente. Kalipedia.netAbajo os muestro informacin adicional procedente de otras pginas Web sobre las pirmides alimentarias y las redes trficas de los ecosistemas. Podis leerla o no, segn vuestras necesidades. Como veris,en cada una de ellas los autores utilizan los conceptos que aqu analizamos utilizando diferentes vocablos. Por esta razn al buscar en Internet os podis confundiros. Debis tener presente que raramente todos los adultos coincidimos a la hora de explicar un mismo tema o concepto. Lo ms prctico es seguir las enseanzas de vuestros profesores. Eso s, esperamos haber aclarado ciertos conceptos, como mnimo, a algunos de vosotros.Juan Jos IbezDe acuerdo a la pginaWeb Botanical OnlineLa vida en la tierra depende de las plantas. Los humanos, al igual que el resto de los animales, sin las plantas no podramos alimentarnos. Directa o indirectamente lo que comemos procede de los vegetales.Las plantas son importantes por haber cambiado la composicin de la atmsfera terrestre. Las plantas son tambin importantes porque son capaces de elaborar su propia materia orgnica (azcares, grasas, etc.) a partir de principios inorgnicos simples (agua y minerales) , lo cual solamente pueden lograrlo ellas y otros organismos inferiores ( las algas y algunas bacterias ). A las plantas y estos organismos les llamamos productores primarios.A partir de la materia orgnica elaborada por las plantas y ciertos organismos inferiores, se van alimentando el resto de organismos de la tierra. En primer lugar, lo hacen los herbvoros que incorporan en sus cuerpos el alimento elaborado por las plantas. Por ejemplo, el conejo se come la zanahoria, o las larvas del cangrejo consumen los minsculos organismos vegetales que flotan en el agua.Unos carnvoros son devorados por otros. Al conejo se lo come el zorro y a este lo devora el lobo o el perro. En el mar, la larvas de los cangrejos son devoradas por la sardinas y los atunes se alimentan de sardinas.Segn la pgina WebCiencias Biolgicas y Educacin para la Salud:Se entiende por biomasa a la cantidad de materia viva que se encuentra en un ecosistema, en un momento dado. Es la materia seca total de organismos vivos presentes en un lugar determinado, ya sea en la superficie de los suelos o de las aguas.PIRMIDE DE BIOMASATambin llamada pirmide trfica y pirmide alimentaria, es la representacin grfica por medio de rectngulos encimados de toda la biomasa de una red alimentaria. La base de la pirmide est ocupada por los productores, es decir, por las plantas en ecosistemas terrestres y por el fitoplancton (algas microscpicas) y algas macroscpicas en medios acuticos. En el segundo escaln superior estn los consumidores primarios, o sea animales herbvoros como vacas, ovejas, orugas, llamas, jirafas, conejos, etc. El tercer nivel lo ocupan los consumidores secundarios y as sucesivamente, hasta llegar al escaln ms alto donde se ubican los carroeros y grandes predadores, como el cndor y el humano, entre otros.Una pirmide trfica tendr tantos escalones o rectngulos como niveles trficos (eslabones) tenga una cadena alimentaria determinada. Brinda informacin sobre la transferencia de biomasa de una comunidad hasta llegar al ltimo escaln trfico. Gracias a las pirmides trficas se ha podido afirmar que el ciclo de la energa es abierto, ya que los ecosistemas estn atravesados por un flujo de energa que se distribuye en varias direcciones. Lo contrario ocurre con el ciclo de la materia, que es cerrado. La pirmide de biomasa considera la cantidad de materia viva en cada nivel trfico. A medida que cada nivel se aleja de la base disminuye la biomasa o materia viva. Es decir, el peso total de los productores es mayor que el de los consumidores primarios (herbvoros), y el de stos mayor que el correspondiente a los consumidores secundarios. Por ltimo, el peso total de los consumidores secundarios es mayor al que poseen los del siguiente escaln, los carroeros. Esto sucede porque, para que haya un eficiente equilibrio natural en los ecosistemas, no puede haber ms herbvoros que plantas verdes, ni ms carnvoros que herbvoros, ya que de lo contrario se destruiran a s mismos. Adems, hay prdida de energa en forma de calor, no todos los organismos de los escalones inferiores son comidos, ni todo lo comido es totalmente digerido. Las pirmides de biomasa se expresan en peso sobre superficie y por unidad de tiempo, por ejemplo, kilogramos sobre hectreas en un ao.La biomasa est formada por componentes carbonados y por agua. La energa se acumula en esos compuestos carbonados y, cuando stos se dividen, la energa se libera formndose molculas ms sencillas como el dixido de carbono. Mediante la fotosntesis, los productores toman el dixido de carbono de la atmsfera para la elaboracin de sustancias orgnicas, con lo cual ingresa dicho material a la estructura alimentaria de una comunidad. Los nutrientes formados sirven de alimento a los consumidores primarios. Cuando stos consumidores herbvoros requieren de energa, vuelven a fragmentar los componentes carbonados. Una parte de la energa obtenida se utiliza para las diversas funciones del consumidor, mientras que otra parte se disipa en forma de calor y no puede ser recuperada por la cadena alimentaria para que la utilicen los organismos vivos.PIRMIDES DE ENERGIAExpresan la produccin neta de energa de cada nivel trfico, o lo que es lo mismo, la energa que queda a disposicin de los animales que ocupan el siguiente escaln. Por lo general, se estima que cada nivel trfico obtiene un 10% de la energa presente en el nivel inferior. Es por esa razn que las cadenas alimentarias no suelen ser muy largas, ya que la energa disponible se agota rpidamente, como se muestra en el siguiente esquema.Conforme a laWikipedia espaolaCadena trfica(delgriegothrophe, alimentacin) es el proceso de transferencia de energa alimenticia a travs de una serie de organismos, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente. Tambin conocida como cadena alimenticia, es la corriente deenergaynutrientesque se establece entre las distintasespeciesde unecosistemaen relacin con sunutricin.Cada cadena se inicia con unvegetal, productor u organismoauttrofoo sea un organismo que fabrica su propio alimento sintetizando sustancias orgnicas a partir de sustancias inorgnicas que toma del aire y del suelo, y energa solar (fotosntesis).Los dems integrantes de la cadena se denominanconsumidores. Aqul que se alimenta del productor, ser el consumidor primario, el que se alimenta de este ltimo ser el consumidor secundario que seria un carnvoro y un terciario que seria un omnvoro o un sper-carnvoro de alguna forma. Son consumidores primarios, los herbvoros. Son consumidores secundarios los carnvoros, terciarios, omnvoros, etc.Existe un ltimo nivel en la cadena alimentaria que corresponde a losdescomponedores. stos actan sobre los organismos muertos, degradan la materia orgnica y la transforman nuevamente en materia inorgnica devolvindola al suelo (nitratos, nitritos, agua) y a la atmsfera (dixido de carbono).Es la sucesin ordenada de los organismos en el cual un individuo se alimenta del anterior y es comido por el que sigue. Es por esto que se le dice cadena, ya que cada ser vivo constituye un eslabn que esta unido a otro por un vnculo, que es la alimentacin.Las redes trficasdescriben los hbitos alimentarios y de las interacciones que se dan entra los individuos de una comunidad. Por ejemplo: (Alfalfa-conejo-serpiente-halcn) (Algas marinas-peces-gaviota).En una cadena trfica, cada eslabn (nivel trfico) obtiene la energa necesaria para la vida del nivel inmediatamente anterior; y el productor la obtiene delsol. De este modo, la energa fluye a travs de la cadena de forma lineal.En este flujo de energa se produce una gran prdida de la misma en cada traspaso de un eslabn a otro, por lo cual un nivel de consumidor alto (ej: consumidor terciario) recibir menos energa que uno bajo (ej: consumidor primario).Dada esta condicin de flujo de energa, la longitud de una cadena no va ms all de consumidor terciario o cuaternario.Desaparicin de un eslabnUna cadena alimentaria en sentido estricto, tiene varias desventajas en caso de desaparecer un eslabn:1. Desaparecern con l todos los eslabones siguientes pues se quedarn sin alimento.2. Se superpoblar el nivel inmediato anterior, pues ya no existe su predador.3. Se desequilibrarn los niveles ms bajos como consecuencia de lo mencionado en 1) y 2).4. En realidad esto rara vez ocurreporque las cadenas alimentarias en sentido estricto no existen; cuando desaparece un eslabn otros consumidores ocupan su lugar. () .Niveles Trficos de un EcosistemaEn unabiocenosiso comunidad biolgica existen:1.Productores primarios, auttrofos, que utilizando la energa solar (fotosntesis) o reacciones qumicas minerales (quimiosntesis) obtienen la energa necesaria para fabricar materia orgnica a partir de nutrientes inorgnicos.2.Consumidores,hetertrofos, que producen sus componentes a partir de la materia orgnica procedente de otros seres vivos.3.Las especies consumidoraspueden ser, si las clasificamos por la modalidad de explotacin del recurso:4.Predadoresy pecoreadores. Organismos que ingieren el cuerpo de sus presas, entero o en parte. Esta actividad puede llamarse y se llama a veces predacin, pero es ms comn ver usado este trmino slo para la actividad de los carnvoros, es decir, los consumidores de segundo orden o superior (ver ms abajo).5.Descomponedores y detritvoros. Los primeros son aquellos organismossaprtrofos, comobacteriasyhongos, que aprovechan los residuos por medio de digestin externa seguida de absorcin (osmotrofia).Los detritvoros son algunos protistas y pequeos animales, que devoran(fagotrofia)los residuos slidos que encuentran en el suelo o en los sedimentos del fondo, as como animales grandes que se alimentan de cadveres, que es a los que se puede llamar propiamentecarroeros.Parsitosycomensales.Los parsitos pueden ser depredados, como lo son lospulgonesde las plantas pormariquitas, o los parsitos de los grandes herbvoros africanos, depredados porpicabueyesy otras aves.Los parsitos suelen a su vez tener sus propios parsitos, de manera que cada parsito primario puede ser la base de una cadena trfica especial de parsitos de distintos rdenes.Si examinamos el nivel trfico ms alto de entre los organismos explotados por una especie, atribuiremos a sta un orden en la cadena de transferencias, segn el nmero de trminos que tengamos que contar desde el principio de la cadena:Consumidores primarios, losfitfagosoherbvoros. Devoran a los organismos auttrofos, principalmenteplantasoalgas, se alimentan de ellos de forma parsita, como hacen por ejemplo lospulgones, son comensales o simbiontes de plantas, como lasabejas, o se especializan en devorar sus restos muertos, como loscaros oribtidoso losmilpis.Consumidores secundarios, loszofagosocarnvoros, que se alimentan directamente de consumidores primarios, pero tambin los parsitos de los herbvoros, como por ejemplo el caroVarroa, que parasitiza a las abejas.Consumidores terciarios, los organismos que incluyen de forma habitual consumidores secundarios en su fuente de alimento. En este captulo estn losanimales dominantesen losecosistemas, sobre los que influyen en una medida muy superior a su contribucin, siempre escasa, a la biomasa total.En el caso de los grandes animales cazadores, que consumen incluso otros depredadores,les corresponde ser llamadossuper-predadores(o super-depredadores). En ambientes terrestres son, por ejemplo, lasaves de presay los grandesfelinosycnidos.stos siempre han sido considerados como una amenaza para los seres humanos, por padecer directamente su predacin o por la competencia por los recursos de caza, y han sido exterminados de manera a menudo sistemtica y llevada a la extincin en muchos casos. En este captulo entraran tambin, adems de los predadores, los parsitos y comensales de los carnvoros.En realidad puede haber hasta seis o sieteniveles trficosde consumidores, rara vez ms, formando como hemos visto no slo cadenas basadas en la predacin o captura directa, sino en elparasitismo, elmutualismo, elcomensalismoo la descomposicin.Es de notar, que en muchas especies distintas, categoras de individuos pueden tener diferentes maneras de nutrirse, que en algunos casos las situaran en distintos niveles trficos. Por ejemplolas moscas de la familiaSarcophagidae, son recolectoras denctary otros lquidos azucarados durante su vida adulta, pero mientras son queresas (larvas) su alimentacin tpica es a partir de cadveres (estn entre los gusanos que se desarrollan durante la putrefaccin) ().Lapirmide trficaes una forma especialmente abstracta de describirlacirculacin de energa en la biocenosis y la composicin de sta. Se basa en la representacin desigual de los distintos niveles trficos en la comunidad biolgica,porque siempre es ms la energa movilizada y la biomasa producida por unidad de tiempo, cuanto ms bajo es el nivel trfico.Tambin se suele manifestar este fenmeno indirectamente cuando se censan o recuentan los individuos de cada nivel, pero aqu las excepciones son ms frecuentes y tienen que ver con las grandes diferencias de tamao entre los organismos y con los distintos tiempos de generacin, dando lugar a pirmides invertidas.As en algunos ecosistemas los miembros de un nivel trfico pueden ser mucho ms voluminosos y/o de ciclo vital ms largo que los que dependen de ellos. Es el caso que observamos por ejemplo en muchas selvas ecuatorialesdonde los productores primarios son grandes rboles y los principales fitfagos son hormigas; en un caso as el nmero ms pequeo lo presenta el nivel trfico ms bajo.Tambin se invierte la pirmide de efectivos cuando las biomasas de los miembros consecutivos son semejantes, pero el tiempo de generacin es mucho ms breve en el nivel trfico inferior;un caso as puede darse en ecosistemas acuticos donde los productores primarios soncianobacteriaso nanoprotistas.Tambin podemos encontrar la relacin de la energa y los niveles trficos:En esta sucesin de etapas en las que un organismo se alimenta y es devorado, la energa fluye desde un nivel trfico a otro. Las plantas verdes u otros organismos que realizan la fotosntesis utilizan la energa solar para elaborar hidratos de carbono para sus propias necesidades. La mayor parte de esta energa qumica se procesa en el metabolismo y se pierde en forma de calor en la respiracin.Las plantas convierten la energa restante en biomasa, sobre el suelo como tejido leoso y herbceo y bajo ste como races. Por ltimo, este material, que es energa almacenada, se transfiere al segundo nivel trfico que comprende los herbvoros que pastan, los descomponedores y los que se alimentan de detritos.Si bien, la mayor parte de la energa asimilada en el segundo nivel trfico se pierde de nuevo en forma de calor en la respiracin, una porcin se convierte en biomasa.En cada nivel trfico los organismos convierten menos energa en biomasa que la que reciben. Por lo tanto, cuantos ms pasos se produzcan entre el productor y el consumidor final, la energa que queda disponible es menor. Rara vez existen ms de cuatro eslabones, o cinco niveles, en una red trfica. Con el tiempo, toda la energa que fluye a travs de los niveles trficos se pierde en forma de calor. El proceso por medio del cual la energa pierde su capacidad de generar trabajo til se denominaentropa.Segn narraWikipedia las redes alimentarias:En labiocenosis, una poblacin de herbvoros se alimenta de distintas poblaciones de productores y diferentes poblaciones de consumidores se alimentan de diferentes poblaciones de herbvoros.Las relaciones alimentarias o trficas son ms complejas que una simple cadena. En realidad las mltiples cadenas trficas de una comunidad se denominan red trfica o red alimentaria.Una red trfica es un conjunto de cadenas trficas interconectadas que pueden establecerse en un ecosistema. Las redes trficas, son diagramas no lineales, en los que se manifiestan las relaciones de depredacin en un ecosistema,aunque resulta muy complejo representar a todos los organismos presentes en dicho ecosistema.De acuerdo a la pgina WebCiencias de la Tierra y del Medio Ambiente:()las biomasas de los niveles trficos decrecen rpidamente a medida que aumenta el nivel. As, 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. En ecosistemas acuticos, cuando la diferencia de tasa de renovacin entre dos niveles trficos sucesivos es muy grande, no se produce esta reduccin de la biomasa. As sucede en algunos sistemas planctnicos en los que la masa de fitoplancton se puede duplicar en 24 horas y 1 kg de fitoplancton puede alimentar a ms de 1 Kg de zooplancton.Segn KalipediaLos parmetros trficosLos parmetros trficos permiten evaluar la acumulacin y transferencia de energa o materia que se produce en un ecosistema.Nos informan del flujo de energa que fluye por el ecosistema en su conjunto o de un nivel trfico a otro. Hay varios parmetros de inters:Biomasa (B). Es la masa seca o hmeda de todos los organismos que forman un nivel trfico o un ecosistema, por unidad de superficie o volumen.Produccin (P). Es la cantidad de energa que se almacena en forma de biomasa en cada nivel trfico, o en el ecosistema, por unidad de superficie o volumen y por unidad de tiempo. Dentro de la produccin, distinguimos produccin bruta y produccin neta.Produccin bruta (PB): es la cantidad total de energa capturada por un nivel trfico determinado y por unidad de tiempo.Produccin neta (PN): es la cantidad total de energa captada por un nivel trfico determinado y por unidad de tiempo, tras descontar la energa gastada en la respiracin celular (R); es decir, es la energa que realmente se convierte en biomasa por unidad de tiempo, y que puede ser aprovechada por otros niveles (PN = PB R).En funcin del nivel trfico, tambin podemos distinguir entre produccin primaria y produccin secundaria:Produccin primaria: es la energa captada por los productores de un ecosistema.Produccin secundaria: es la energa captada por los consumidores mediante la alimentacin.Para jugar los alumnos y comprobar sus habilidadesse puede entrar enesta pgina Web del Ministerio de Educacin (Espaa), que resulta muy divertida.Share on linkedinShare on googleShare on emailMore Sharing ServicesCom