Flujo de Energía en un Ecosistema: Cadena alimentaria y niveles tróficos

Ecosistema y cadena alimentaria

Los ecosistemas son el conjunto complejo de organismos que viven en un área, junto con sus interacciones. Esas interacciones entre organismos incluyen la alimentación para obtener energía. La forma en que representamos quién come a quién dentro de un ecosistema se llama cadena alimentaria. Las cadenas alimentarias proporcionan una representación de las interacciones alimentarias en un ecosistema cuando los organismos comen o son comidos. Tomemos como ejemplo un ecosistema de lago de agua dulce; las plantas acuáticas crean su propio alimento, los insectos acuáticos como las larvas de mosca de piedra se comen las plantas, los peces como las agallas azules se comen los insectos acuáticos y, finalmente, un gran depredador como el águila pescadora se come a los peces. Esta cadena alimentaria nos muestra qué organismos se comen y quién.

Flujo de energía en un ecosistema

La cadena alimentaria también nos muestra cómo fluye la energía a través del ecosistema. Dado que la energía no se puede crear ni destruir, se transfiere de un organismo a otro dentro de un ecosistema mediante la alimentación. En nuestro ejemplo de lago de agua dulce, las plantas acuáticas utilizaron la energía del sol para crear alimento mediante la fotosíntesis. La larva de la mosca de la piedra se comía las plantas acuáticas, lo que significa que la energía que contenían las plantas acuáticas se transfirió a la mosca de la piedra. Cuando la agalla azul se comió la larva de mosca de piedra, esa energía se transfirió a la agalla azul y, finalmente, la energía se transfirió al águila pescadora cuando se comió a la agalla azul. La cadena alimentaria muestra que la energía fluye de un organismo a otro, en una sola dirección, ya que cada organismo come al que está debajo de él en la cadena.

Cadena alimentaria y niveles tróficos

Describimos los niveles por los que fluye la energía en la cadena alimentaria como niveles tróficos. Los niveles tróficos nos ayudan a clasificar dónde se ubica un organismo dentro de un ecosistema y comprender cómo ayudan en el flujo de energía. La energía fluye desde los productores hasta los consumidores a medida que los organismos de niveles superiores se alimentan de los de niveles inferiores. En nuestro ejemplo de lago de agua dulce, las plantas acuáticas producen su propio alimento y se encuentran en el nivel trófico más bajo o en la base de la pirámide. La energía fluye hacia el siguiente nivel trófico, los insectos acuáticos, cuando consumen las plantas. La energía luego fluye al siguiente nivel trófico cuando el águila pescadora se come a los insectos acuáticos, y finalmente al siguiente nivel trófico cuando el águila pescadora se come a los insectos acuáticos. El águila pescadora, en el nivel trófico más alto, se encuentra en la cima de la pirámide.

Productor

La base de la pirámide son los productores o autótrofos. Los autótrofos son organismos que crean o producen sus propios alimentos ya sea mediante la fotosíntesis o la quimiosíntesis. Los productores fotosintéticos utilizan la energía del sol para crear alimentos, mientras que los productores quimiosintéticos utilizan energía química para crear alimentos. Ejemplos de productores incluyen algas, fitoplancton y plantas como la lenteja de agua o el pasto acuático.

Consumidor primario

Los consumidores primarios son organismos que se alimentan de productores del primer nivel trófico. Los consumidores primarios, insectos como los saltamontes, son exclusivamente herbívoros. Los consumidores primarios constituyen el segundo nivel trófico, justo por encima de los productores.

Consumidor secundario

Los consumidores secundarios son organismos que se alimentan de consumidores primarios. Los consumidores secundarios, como los petirrojos, pueden ser carnívoros u omnívoros. En este nivel trófico es donde empezarán a aparecer los depredadores, animales que cazan a otros animales. Los consumidores secundarios constituyen el tercer nivel trófico.

Consumidor Terciario

Los consumidores terciarios son organismos que se alimentan de consumidores secundarios. Los consumidores terciarios, como las serpientes rata, también suelen ser depredadores y pueden ser carnívoros u omnívoros. Estos animales ocupan el cuarto nivel trófico.

Consumidores cuaternarios

Los consumidores cuaternarios son los depredadores superiores en un ecosistema que se alimentan de consumidores terciarios e inferiores. Los consumidores cuaternarios, como el halcón, suelen ser carnívoros, pero también pueden ser omnívoros. Normalmente, los consumidores cuaternarios se encuentran en la cima de la pirámide trófica o cadena alimentaria y no tienen muchos depredadores que a su vez se alimenten de ellos.

Cadenas de comida

El desierto de Sonora en el suroeste de los Estados Unidos puede parecer un lugar desolado, pero las apariencias engañan, porque en este ambiente tan seco se puede encontrar una gran variedad de vida silvestre. Quizás te preguntes cómo pueden ganarse la vida los animales en el desierto; después de todo, ¿qué pueden comer? Al igual que en cualquier otro ecosistema, todos los animales deben comer otros organismos o, al menos, secreciones de otros organismos, para adquirir energía. Podemos seguir una secuencia de organismos que se alimentan unos de otros para crear una cadena alimentaria , o una secuencia de organismos que se alimentan unos de otros.

Dado que una cadena alimentaria sigue la secuencia de organismos que se alimentan unos de otros, siempre comienza con un organismo que obtiene su energía de una fuente abiótica, que suele ser la luz del sol. Un organismo que obtiene su energía de una fuente abiótica se llama productor . Como las plantas obtienen su energía de la luz solar, son productoras; Uno de los productores comunes en el desierto de Sonora es el nopal.

Muchos animales diferentes comen el fruto del nopal, incluida la ardilla antílope de Harris. La ardilla es consumidora porque obtiene su energía de otros organismos. En este caso, la ardilla obtiene su energía del fruto del nopal.

A su vez, la ardilla puede ser devorada por otro consumidor, la serpiente de cascabel, y la serpiente de cascabel luego puede ser devorada por un correcaminos… y no, eso no es un error. En el desierto de Sonora, los correcaminos son depredadores mortales que comúnmente recogen a las serpientes de cascabel por la cola y les golpean la cabeza repetidamente contra el suelo a modo de látigo. Una vez muerta la serpiente de cascabel, el correcaminos se la tragará entera. En los casos en que la serpiente de cascabel es demasiado grande para tragarla toda de una vez, el correcaminos se la tragará parcialmente, con la cola todavía colgando del pico. A medida que se digieren las primeras partes de la serpiente, el correcaminos continuará tragándose el resto de la serpiente.

El correcaminos también puede ser devorado por otro depredador: el halcón de cola roja. Pensaste que iba a decir coyote, ¿no? Bueno, resulta que, al igual que en la caricatura, los correcaminos adultos son demasiado rápidos para que los atrape un coyote, aunque los coyotes comen huevos y polluelos de correcaminos. En cualquier caso, el halcón de cola roja es uno de los pocos animales capaces de atrapar a un correcaminos adulto y comerlo, lo que sitúa al halcón en la cima de nuestra cadena alimentaria.

Herbívoros, carnívoros y omnívoros

Los organismos que no son productores y, por lo tanto, no pueden producir su propio alimento, deben comer otros organismos para obtener energía. Los términos herbívoro, carnívoro y omnívoro describen la dieta típica de un organismo que se alimenta de otros para obtener energía y también pueden ayudarnos a determinar qué nivel trófico ocupan.

Los herbívoros son organismos que se alimentan exclusivamente de materia vegetal. Tomemos como ejemplo el saltamontes: el saltamontes se alimenta de plantas y, al hacerlo, la energía se transfiere de las plantas al saltamontes. El saltamontes es el principal consumidor de la energía producida por las plantas.

Los carnívoros son organismos que se alimentan exclusivamente de carne u otros animales. Las serpientes rata que comen pequeños roedores, lagartos y ranas se consideran carnívoras. Dado que los carnívoros se alimentan exclusivamente de carne, pueden alimentarse en el nivel trófico del consumidor secundario o superior.

Los omnívoros son organismos que no se alimentan exclusivamente de plantas o carne, sino de ambas. Debido a la naturaleza de su dieta, los omnívoros pueden alimentarse en todos los niveles tróficos, desde consumidores primarios hasta cuaternarios.

Flujo de energía de la red alimentaria

Las cadenas alimentarias muestran solo una cadena de interacciones dentro de un ecosistema. ¿Qué pasaría si quisieras mostrar múltiples cadenas de interacción entre organismos en un ecosistema? Esto es exactamente lo que hacen las redes alimentarias. Las redes alimentarias representan todas las cadenas alimentarias dentro de un ecosistema y muestran cómo están interconectadas las relaciones alimentarias entre organismos de diferentes cadenas alimentarias. Debido a que las interacciones alimentarias en un ecosistema están interconectadas, como lo muestra la red alimentaria, podemos ver cómo la energía fluye a través de todo un ecosistema. La energía fluye en una tendencia ascendente desde el nivel trófico más bajo de productores hasta los niveles tróficos más altos de consumidores cuaternarios. Sin embargo, este flujo no es exactamente lineal como se muestra en una cadena alimentaria. La energía también puede fluir entre organismos de diferentes cadenas alimentarias, como lo demuestra la red alimentaria. Esto muestra cuán complejo puede ser el flujo de energía dentro de una red alimentaria y dentro de un ecosistema.

Este flujo de energía interconectado dentro de una red alimentaria no es una conversión perfecta 1:1. De hecho, cuando la energía se transfiere de un nivel trófico al siguiente, existe una regla general según la cual el 10% de la energía del nivel trófico inferior se transferirá al siguiente. Esto se debe a que parte de la energía se perderá debido al calor, al metabolismo de un organismo determinado o a la materia no consumida. Por ejemplo, si un saltamontes tiene 100 kilojulios de energía y es devorado por un petirrojo, el 10% de los 100 kj se transferirá al petirrojo: 100 kj x 0,10 = 10 kj de energía transferida al petirrojo. Los 90 kJ restantes de energía pueden haberse perdido en calor, metabolismo por el salto del saltamontes o materia dejada por el petirrojo durante la alimentación. Esto es válido para la siguiente transferencia de energía del petirrojo al consumidor terciario que lo come.

Resumen de la lección

Las cadenas alimentarias y las redes alimentarias proporcionan una representación de cómo interactúan los organismos dentro de un ecosistema y cómo fluye la energía a través de ese ecosistema. Las cadenas alimentarias representan una única cadena de interacciones entre organismos y cómo fluye la energía a través de esa cadena. Las redes alimentarias , por otro lado, muestran las complejas interacciones interconectadas entre todas las cadenas alimentarias dentro de un ecosistema.

Los productores , u organismos que crean su propio alimento, suelen estar en la parte inferior de la cadena o red alimentaria, también conocido como primer nivel trófico . Los organismos se pueden clasificar en niveles tróficos superiores, dependiendo de lo que comen y de lo lejos que se encuentran de los productores. Los consumidores primarios o herbívoros se alimentan de los consumidores. Los consumidores secundarios, terciarios y cuaternarios , los carnívoros y omnívoros del ecosistema, se alimentan de otros consumidores.

Utilizando el conocimiento de las cadenas alimentarias, las redes alimentarias y cómo los organismos caen dentro de los niveles tróficos, podemos modelar cómo fluye la energía a través de los ecosistemas: desde los productores hasta los consumidores primarios herbívoros, pasando por los consumidores secundarios, hasta el terciario y finalmente el cuaternario (o superior si la cadena alimentaria es el tiempo suficiente) a los consumidores. Si bien este flujo de energía es lineal en una sola cadena alimentaria, está interconectado y es complejo en la red alimentaria. Generalmente, el flujo de energía es ascendente desde el nivel trófico más bajo al más alto.

Este flujo de energía a través de niveles tróficos en los ecosistemas no es perfecto. La energía se pierde debido al calor y al metabolismo en los organismos, y no toda la energía se transferirá al siguiente nivel trófico. De hecho, el 10% de la energía se transfiere de un nivel trófico al siguiente.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador