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11.3.1. Energía y materia en los ecosistemas

Energía y materia en los ecosistemas

El planeta Tierra es un gran sistema en el que se produce un intercambio de materia y energía entre sus componentes (inertes, como el suelo, agua, etc., y seres vivos) y, cuando se produce un cambio, si no es demasiado drástico, puede volver a esteblecer un equilibrio entre sus componentes.

La energía solar es aprovechada por los seres autótrofos fotosintéticos para realizar la fotosíntesis y crear materia orgánica que pase al resto de seres vivos, pero la energía solar también es la generadora de vientos, clima, corrientes marinas, etc.

Un ecosistema tiene una estructura similar. Se establecen unas relaciones entre sus componentes de intercambio de materia y energía, ya que todos los seres vivos necesitan materia para poder crecer y renovar los tejidos que se desgastan, y energía para poder realizar sus funciones vitales.

Los seres autótrofos, los vegetales, mediante la fotosíntesis son capaces de formar materia orgánica (glúcidos) a partir de materia inorgánica (agua, dióxido de carbono, sales minerales) utilizando la energía del sol. Por eso, a estos organismos se les llama productores del ecosistema y son la base de la alimentación del resto de seres vivos.

Los animales son heterótrofos, y necesitamos la materia orgánica elaborada (y la energía que contiene) por los productores (autótrofos) u otros heterótrofos. Por eso, dentro del ecosistema, somos consumidores.

Por último, los descomponedores y desintegradores, transforman la materia orgánica en inorgánica y cierran el ciclo de la materia.

Existe un flujo de energía desde los productores hasta los descomponedores, pasando por todos los niveles tróficos. Es un flujo lineal en el que la energía (procedente del sol) solo se puede utilizar una vez, pasando a los heterótrofos a través de los alimentos para permitirles realizar sus funciones vitales.

Flujo de la energía y ciclo de materia en un ecosistema

Flujo de energía en un ecosistema

La materia pasa de un organismo a otro, pero cuando muere o produce desechos, la materia puede volver a ser utilizada por los vegetales gracias a la acción de los descomponedores. El ciclo de la materia hace que la misma materia pase de unos organismos a otros.

Niveles tróficos

Se distinguen los siguientes niveles tróficos en un ecosistema:

  • Productores: son los organismos autótrofos fotosintéticos, el primer eslabón de la cadena alimentaria. Transforman la energía de la luz solar en energía química, que queda almacenada en la materia orgánica que producen mediante la fotosíntesis. Son las plantas y las algas.
  • Consumidores: son organismos heterótrofos, es decir, que obtienen su energía a partir del alimento (materia orgánica) elaborado por otros organismos. Parte de la energía que reciben se pierde por la respiración celular.
    • Consumidores primarios: se alimentan de los organismos productores, como plantas o algas. Son los animales herbívoros, y constituyen el segundo eslabón de la cadena trófica.
    • Consumidores secundarios: se alimentan de animales herbívoros (consumidores primarios). Son los carnívoros de primer ordden y constituyen el tercer eslabón de la cadena trófica.
    • Consumidores terciarios: se alimentan de otros animales carnívoros. Son los carnívoros de segundo orden y constituyen el cuarto eslabón de la cadena trófica.
  • Descomponedores: degradan y descomponen la materia orgánica y la transforman en materia inorgánica, mucho más sencilla y aprovechable por los organismos productores. Son el último eslabón de la cadena trófica, los que cierran el ciclo de la materia. Los hongos y las bacterias son organismos descomponedores.

Relaciones tróficas en el ecosistema

Las relaciones tróficas o alimentarias son las relaciones de dependencia alimentaria que se establecen entre los distintos niveles tróficos de un ecosistema.

Los organismos de un nivel trófico obtienen la materia y energía de los organismos del nivel trófico inferior.

Se distinguen dos tipos de relaciones tróficas:

Cadenas tróficas

La cadena trófica representa cómo se transfiere la materia y energía entre los organismos de un ecosistema. Es decir, de qué organismos se alimenta un organismo y a qué otros seres vivos sirve de alimento. Es una secuencia lineal en la que, mediente flechas, se indica cómo pasa la materia y energía (alimento) de un organismo a otro.

El número de eslabones que tiene una cadena trófica puede variar según el ecosistema, aunque suele ser bastante reducido, ya que en cada paso se produce una importante pérdida de energía.

Cadena trófica

Tomada de Wikipedia, de chris (through works of J. Patrick Fischer, C. Schuhmacher, Madprime, Luis Fernández García, Luis Miguel Bugallo Sánchez, chung-tung yeh, Susanne Heyer and Simon Andrews)

Actividad interactiva: Completa las cadenas tróficas.

Actividad interactva: Cadenas tróficas.

Redes tróficas

Pero la cadena trófica es una representación demasiado simple, solo es una línea, y una especie no se alimenta exclusivamente de otra especie, sino que la alimentación es más variada y se establecen muchas cadenas tróficas distintas.

Una especie puede ser consumida por muchos tipos de organismos y alimentarse de varias especies distintas. Por eso, más que cadenas tróficas, en los ecosistemas existen redes tróficas, un conjunto de cadenas tróficas relacionadas que representan todas relaciones alimentarias que se dan entre los organismos de un ecosistema.

Red trófica

By Matthew C. Perry [Public domain or Public domain], via Wikimedia Commons

Actividad interactiva: Redes tróficas.

Actividad interactiva: Redes tróficas (2).

Animación en flash: Cadenas y redes tróficas.

Pirámides tróficas

Las relaciones tróficas de un ecosistema también se pueden representar utilizando pirámides. En la base de la pirámide trófica se sitúan los productores, y sobre ellos, los consumidores primarios (herbívoros), y sobre estos, los consumidores secundarios y terciarios (carnívoros) pero cada vez en menor cantidad. Los descomponedores quedan fuera de la pirámide, ya que actúan sobre los restos de todos los seres vivos.

Niveles tróficos de un ecosistema

By Roddelgado (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons 

 

Actividad desplegable interactiva

Lee y completa

Indica si estos organismos son productores, consumidores o descomponedores.

Palmera:

Sapo:

Chopo:

Campiñón:

Águila:

Seta:

Liebre:

León:

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Contesta en tu cuaderno

¿Por qué son tan importantes los organismos descomponedores?

Contesta en tu cuaderno

¿Qué nivel trófico se encarga de transformar la energía del Sol en energía útil para el resto de los seres vivos del ecosistema?

 

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