FLUJO DE MATERIA Y ENERGÍA ENTRE LOS SERES VIVOS EN LOS ECOSISTEMAS

Flujo de materia y energía entre los seres vivos en los ecosistemas

Un ecosistema está constituido por todos los organismos de un área dada y el ambiente en el que viven. Está caracterizado por las interacciones entre los componentes vivos (bióticos) y no vivos (abióticos); conectados por un flujo unidireccional de energía desde el Sol, a través de los organismos productores y los consumidores y un reciclamiento de minerales y otros materiales inorgánicos a través de los descomponedores; por tal motivo podemos decir que la fuente primordial de energía para la mayoría de los ecosistemas es el Sol.

Cadena trófica

El paso de energía de un organismo a otro a lo largo de una cadena trófica, consiste en una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador. El primero es comido por el segundo, el segundo por el tercero y así sucesivamente en una serie de niveles alimentarios o niveles tróficos.  La relación de cada especie con otra en esta trama alimentaria es una dimensión importante de su nicho ecológico. Los productores sobrepasan en peso a los consumidores; el 99% de toda la materia orgánica del mundo vivo está constituida por plantas y algas. Todos los organismos heterótrofos combinados representan solo el 1 % de la materia orgánica de los ecosistemas.  Cada cadena inicia con un productor u organismo autótrofo (vegetal), que "fabrica su propio alimento“.  Los demás integrantes de la cadena se denominan consumidores y son heterótrofos. El que se alimenta del productor, es el consumidor primario (herbívoro), el que se alimenta de este es el consumidor secundario (carnívoro) y puede haber un consumidor terciario que sería un omnívoro u otro carnívoro.  El último nivel en la cadena trófica corresponde a los descomponedores. Éstos actúan sobre los organismos muertos, degradando la materia orgánica; transformándola en nutrientes disponibles para las plantas como fosfatos, nitratos, nitritos, agua y dióxido de carbono. 

Una cadena trófica, presenta varias desventajas, en caso de desaparecer una especie o eslabón porque:

1.    Desaparecerán con él todos los eslabones siguientes al quedar sin alimento.

2.    Se superpoblará el nivel inmediato anterior, pues ya no existe su predador.

3.    Se desequilibrarán los niveles más bajos como consecuencia de lo mencionado en 1) y 2).

Normalmente esto rara vez ocurre, porque las cadenas tróficas en sentido estricto no existen; cuando desaparece un eslabón otros consumidores ocupan su lugar; sin embargo la rápida extinción de especies provocada por los humanos esta causando que esto sea cada vez más frecuente.

Red trófica

En la mayoría de los ecosistemas, las cadenas alimentarias están entrelazadas en formando redes complejas, con muchas ramas e interconexiones.  El flujo de energía entre los componentes de la red se representa con flechas.  Las redes tróficas describen los hábitos alimentarios y las interacciones que se dan entre los individuos de una comunidad.

Pirámides tróficas

Son formas abstractas de describir la circulación de energía en las comunidades bióticas y la composición de éstas.  Se basan en la representación desigual de los distintos niveles tróficos en la comunidad biológica, porque siempre es mayor la energía movilizada y la biomasa producida por unidad de tiempo, cuanto más bajo es el nivel trófico. Los productores representan el primer nivel trófico, están situadas en la base de la pirámide, a continuación están los consumidores primarios o herbívoros que representan el segundo nivel de la pirámide, luego los consumidores secundarios o carnívoros de primer orden, y al finalizar en la punta de la pirámides los consumidores terciarios o carnívoros de segundo orden.

Bioacumulación

La bioacumulación es el proceso de acumulación de algunas sustancias químicas en los seres vivos, de tal forma que estos con el tiempo pueden alcanzar concentraciones más elevadas de dichas sustancias, que las presentes en el medio ambiente o en los alimentos.    Algunas sustancias potencialmente bioacumulables son: El mercurio, el DDT, y otros plaguicidas. También son bioacumulables los metales pesados como el plomo. el cadmio, el cromo, el níquel, el manganeso.

El DDT  (Dicloro Difenil Tricloroetano) 

El DDT es un insecticida que fue muy utilizado en la erradicación de la malaria. Los efectos adversos para la salud de los animales del DDT incluyen fallos en la reproducción y en el desarrollo del individuo, posibles efectos en el sistema inmunitario y muerte de muchas especies no dañinas después de rociar el DDT. Cuando se fumiga con DDT. este comienza con acumulaciones muy bajas en los organismos de los primeros niveles tróficos como las plantas y los herbívoros pequeños; pero a medida que estos son consumidos por otros organismos de niveles tróficos superiores, se va acumulando en cantidades mayores, de tal manera que los consumidores terciarios o carnívoros de segundo orden, tendrán en su cuerpo acumulado el DDT de todos los organismos que hayan consumido; es decir una cantidad que representará graves problemas para dichos organismos.

Los metales pesados

Los metales pesados son un grupo de elementos químicos que presentan una densidad relativamente alta y cierta toxicidad para los seres humanos. Estos incluyen: plomo, vanadio, cadmio, cromo, zinc, níquel, manganeso, aluminio, mercurio y el arsénico. Son bioacumulables tal como ocurre con el DDT y producen diferentes efectos nocivos en los seres vivos.  Los más importantes por sus efectos nocivos para los humanos son el mercurio y el plomo, ya que son los más comunes; la exposición al mercurio es causada por la minería del oro y la exposición al plomo proviene sobre todo de la gasolina y las pinturas que contienen este elemento en su composición.

El mercurio

Los pescados y mariscos tienen una tendencia natural a concentrar el mercurio en sus cuerpos, en forma de metilmercurio, un compuesto orgánico de mercurio altamente tóxico. Los peces carnívoros al final de la cadena alimentaria, como el tiburón, pez espada y el  atún, en el mar o los bagres en los ríos y las truchas en los lagos, contienen mayores concentraciones de mercurio que otros. Los humanos nos podemos contaminar y acumular mercurio ya sea por exposición directa a este, como ocurre en los mineros que extraen oro, o indirectamente al comer pescados contaminados de mercurio provenientes de los ríos donde se realiza la minería del oro.  En los humanos, la exposición a altos niveles de mercurio metálico, inorgánico u orgánico puede dañar permanentemente el cerebro, los riñones y al feto en desarrollo; además puede causar daños al sistema nervioso que puede provocar daños como temblores permanentes y convulsiones similares a la epilepsia.

Actividad 1
Con esta presentación podrás repasar el tema y podrás complementar la información con algunas figuras y fotografías.
ecosistemas y flujo de energía (cadenas y redes tróficas

Actividad 2
Repasa los conceptos mas importantes que aprendiste con la siguiente sopa de letras
Sopa de letras sobre flujos de materia y energía.