Curso de LimnologiaProfesor: Jose V. Chang Gmez*Funcionamiento del ecosistemaEl funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energa que, fluyendo a travs de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes fsicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energa es el sol. En todos los ecosistemas existe, adems, un movimiento continuo de los materiales. Los diferentes elementos qumicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrndose el ciclo, al suelo o al agua o al aire. En el ecosistema la materia se recicla (en un ciclo cerrado) y la energa fluye generando organizacin en el sistema.

*Relaciones alimentarias, ciclos de materia y flujos de energaLos ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energa. La vida necesita un aporte continuo de energa que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a travs de la cadena trfica. Las redes de alimentacin comienzan en las plantas (productores) que captan la energa luminosa con su actividad fotosinttica y la convierten en energa qumica almacenada en molculas orgnicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trfico de los consumidores primarios (herbvoros). La cadena alimentaria ms corta estara formada por los dos eslabones citados (ej.: jirafas alimentndose de la vegetacin). Pero los herbvoros suelen ser presa, generalmente, de los carnvoros (depredadores) que son consumidores secundarios en el ecosistema. Cadenas alimentarias de 3 eslabones seran: hierba vaca hombrealgas krill ballena.

FLUJO DE ENERGALa energa solar entra en las cadenas trficas por la fotosntesis, que se transforma en energa qumica que almacenan las molculas orgnicas. Los diferentes niveles la utilizan y parte se pierde en forma de calor: Forma un ciclo abierto.La energa que pasa de un nivel a otro es slo el 10% de la que el primero asimil.

Curso de LimnologiaProfesor: Jose V. Chang Gmez*Flujo de energaLos ecosistemas funcionan gracias al flujo de energa.La energa fluye por medio de cadena alimentaria.Nivel trfico: posicin respecto a entrada de energa.Productores: plantasConsumidores primarios: herbvoros. Consumidores secundarios: carnvoros.Organismos descomponedores.

Flujo de Energa

RELACIONES TRFICASCONCEPTO.Representan la transferencia de energa de unos organismos a otros en forma de alimento.NIVELES TRFICOSConjunto de especies de un ecosistema que ocupan el mismo lugar en el flujo de energa y nutrientes.

Dado que el flujo de energa en un ecosistema ocurre cuando los organismos se comen unos a otros es necesario agruparlos teniendo en cuenta su fuente de energa. Dentro de un ecosistema los organismos que obtienen energa de una fuente comn constituyen un nivel trfico o alimentario.

Niveles trficos

1er nivel trfico:Productores En ecosistemas terrestres est representado por plantas, en tanto que en ecosistemas acuticos los productores son las algas.

Se caracterizan por usar la energa solar para producir molculas orgnicas (por ejemplo hidratos de carbono) y otros compuestos que luego sern transformados en energa qumica.

Son organismos capaces de captar y aprovechar la energa solar o lumnica.Los mayores productores primarios de los ecosistemas acuticos son las algas que a menudo forman el fitoplancton en las capas superficiales de los ocanos y lagos. En los ecosistemas terrestres, los principales productores primarios son las plantas superiores, las angiospermas y gimnospermas.

2ndo nivel trficoConsumidoresLos consumidores primarios

Son los que se alimentan de los productores primarios y son denominados herbvoros. En la tierra, los herbvoros tpicos incluyen insectos, reptiles, pjaros y mamferos.

Dos grupos importantes de mamferos herbvoros son los roedores y los ungulados. Estos ltimos son los animales con pezuas, que pastan, como los caballos, las ovejas o el ganado vacuno. Los consumidores primarios tambin incluyen algunos parsitos de plantas, como por ejemplo: hongos, otras plantas y otros animales.En los ecosistemas acuticos (de agua dulce y salada) los herbvoros son tpicamente pequeos crustceos y moluscos. Son ejemplos: las pulgas de agua, los coppodos, las larvas de cangrejo y bivalvos (mejillones y almejas).

Consumidores secundarios: Este grupo est constituido por animales que se comen a los animales herbvoros y por lo tanto son carnvoros, por ejemplo: halcn, orca, carpa, etc.

Tambin son consumidores secundarios el lagarto, la lechuza, el boquern y el chimpanc.

Consumidores terciarios

Se alimentan de los consumidores secundarios, y por lo tanto tambin son carnvoros, por ejemplo: len, cocodrilo, las guilas, los buitres ... A estos animales tambin se les llama grandes depredadores.

Los consumidores secundarios y terciarios pueden ser de tres tipos:predadores (cazan, capturan y matan a su presa), carroeros (que se alimentan de cadveres) y parsitos (que suelen ser ms pequeos que su husped

3er nivel trfico DescomponedoresSon organismos que aprovechan la materia y la energa que an contienen los restos de seres vivos, descomponiendo la materia orgnica en materia inorgnica. A este grupo pertenecen los hongos, bacterias y otros microorganismos, quienes segregan enzimas digestivas sobre el material muerto o de desecho y luego absorben los productos de la digestin.

Por ejemplo, el hombre puede comerse una lechuga y se considerara un consumidor primario, pero si lo que se come para efectos de la cadena es a un conejo se le considerara como un consumidor secundario.

Quiz has escuchado el trmino omnvoro al referirse a los animales, estos son aqullos cuyo sistema digestivo es capaz de comer ya sea carnes o vegetales. Son omnvoros numerosos mamferos, algunos de los primates, los cerdos, los osos, el zorro y el perro y varias aves, entre ellas el avestruz y el and ,las gaviotas y las gallinas.

Cadenas trficasA continuacin te presento algunas definiciones del trmino:

Se denomina cadena trfica (o alimentaria) a la relacin lineal y unidireccional entre los seres vivos de un ecosistema que se alimentan unos de otros. Se llama cadena alimentaria a la secuencia general de quien come, descompone o degrada en un ecosistema, .

Mediante la cadena, el alimento pasa de unos "eslabones" a otros "eslabones". De esta manera se establece un nexo de unin entre los integrantes del ecosistema.En la cadena trfica, el sentido de la flecha seala la direccin de la transferencia de materia y energa. Ejemplo:

CADENA TRFICA

Cadenas trficas hierba vaca hombre

REDES TRFICASRegla del 10%: Slo el 10% de la energa procedente de un nivel trfico es til para los organismos del siguiente nivel. El 90% restante la gasta el nivel trfico en mantenerse, crecer y reproducirse.Por eso con frecuencia se establecen conexiones entre los distintos niveles trficos de una cadena , para poder obtener los nutrientes necesarios. Ej, OmnvorosRedes alimenticias.Son conexiones que se establecen entre diferentes cadenas alimenticias

Red trficaCadena trficaNiveles trficosPlantasHerbvorosCarnivorosOmnivorosDescomponedoresDetritvoros

Red Trfica

- Observa esta red trfica- Seala cuantas cadenas trfica puedes observar, constryelas en tu cuaderno

PARMETROS TRFICOSBIOMASA. (B).Cantidad de materia orgnica viva o muerta de un nivel trfico o ecosistema.Se mide en peso seco o fresco / unidad de superficie o volumen. grs / m2 grs/ litro calorias/ m2

Biomasa primaria: Producida por la actividad fotosinttica de los productores.

Biomasa secundaria Producida por los seres hetertrofos

Biomasa residual: Producida por la actividad humana. Puede ser de origen primario como la paja o de origen secundario como el estiercol.

PRODUCCIN ( P).Incremento de biomasa de un nivel trfico o ecosistema por unidad de superficie y de tiempo. g / m2 . ao cal / m2 .ao Produccin primaria(PP): Incremento de biomasa por parte de los auttrofos.Produccin secundaria (PS): Incremento de biomasa por los hetertrofos.Produccin bruta (Pb): Es la biomasa producida por los auttrofos, fijada por cada nivel trfico por unidad de tiempo Produccin neta (Pn): Es la biomasa que queda almacenada en los tejidos de un nivel trfico, despus de descontar la gastada en la respiracin ( R). Por tanto es el alimento que queda disponible para el siguiente nivel trfico. Pn = Pb R

PRODUCTIVIDAD ( p).Si tengo 10 gramos de hormigas y en un ao alcanzan 11 gramos, la produccin es 1 gramo. Si tengo 1000 gramos de hormigas y en un ao alcanzan 1.001 gramos, la produccin tambin es un gramo An siendo la produccin la misma cantidad, estos datos no son comparables ya que se parte de una biomasa distinta.La productividad es la relacin entre la produccin y la biomasa. p = P / B p bruta = Pb / B p neta = Pn / B

La productividad neta valora la riqueza de un ecosistema o nivel trfico, ya que representa la velocidad con que se renueva la biomasa. Se llama tasa de renovacin ( r ). Su valor oscila entre 0 y 1. p neta = r = Pn / BTIEMPO DE RENOVACIN ( t),Periodo de tiempo que tarda en renovarse un nivel trfico o ecosistema t = B / PnEFICIENCIA ECOLGICA.Es la parte de la produccin neta de un nivel trfico que se en produccin neta del siguiente. ( Pn / Pn nivel anterior) x 100

BIOACUMULACIN. Es la acumulacin de sustancias txicas ( generalmente metales pesados y compuestos orgnicos sintticos) en los seres vivos, y que al no eliminar los seres vivos se acumulan en sus tejidos, alcanzando concentraciones perjudiciales y txicas.Su origen es variado, agua, suelo aire y seres vivos.Se introducen por va digestiva, respiratoria o cutnea.Se van acumulando en las grasas u rganos internos, hasta alcanzar concentraciones txicas

PIRMIDES TRFICASEs la representacin cuantitativa de los niveles trficos.PIRMIDE NUMRICARepresenta el nmero de individuos de un nivel trfico por unidad de superficie y tiempo.A veces puede salir invertida, ya que no se tiene en cuenta el tamao de los individuos.( Una gramnea y un rbol representan lo mismo)La informacin que se obtiene es poco significativa para comparar ecosistemas

PIRMIDE DE BIOMASACantidad de materia viva presente en cada nivel trfico por unidad de superficie y tiempo.Generalmente tienen forma de pirmide, aunque a veces se dan invertidas, dependiendo del tiempo de muestreo. En los ecosistemas marinos , si en el momento del muestreo los consumidores 1rios se han comido casi todo el fitoplancton (productores), puede pensarse que esta en desequilibrio, pero su tasa de renovacin es alta y rpidamente se renueva. El fitoplancton slo necesita un da pata renovarse y una encina necesita 15 aos para sus primeros frutos.Tampoco tienen en cuenta de que las partes de los vegetaels y animales no son igual de nutritivas

PIRMIDE ENERGTICARepresenta los intercambios energticos de cada nivel trfico. Cada peldao es proporcional a la energa utilizada por el nivel en caloras o kcaloras por unidad de superficie y de tiempo. Es la energa que un nivel pone a disposicin del nivel trfico superior.Siempre tiene forma de pirmide ( por la regla del 10% )

Ejemplos de cadenas trficasHierba vaca hombre Algas krill ballena algas rotferos tardigrados nemtodos musaraa autillo

1. La hierba---el conejo---el zorro2. Plancton---pequeos crustceos---peces---delfines3. La hierba--el antlope---el len---los buitres 4. rbol---mariposa---sapo---serpiente---bho

Ejemplos de cadenas trficas

Niveles Trficos

Te presentamos un ejemplo de red trfica donde se pueden ver las relaciones alimenticias entre los seres vivos

Diagrama de una red trfica en la tundra rtica, durante la primavera y el verano

Pirmide de energa de una cadena trfica acutica

Pirmide de biomasaPirmide de biomasa con niveles invertidos, lo que sucede a veces en los ecosistemas marinos