Cadenas tróficas y ciclos biogeoquímicos

UNIVERSIDADALAS PERUANAS
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA Y CIENCIAS DE LA SALUD
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE PSICOLOGÍA HUMANA
ASIGNATURA: ECOLOGÍA CICLOII/SEMESTRE: 2015-I B DOCENTE: LIC. MARTHA MARLENE CONDORI JARICA
CADENAS TRÓFICAS
Las cadenas alimenticias y las redes tróficas se conceptualizan de acuerdo con la forma en que
cada ser viviente obtiene los nutrientes que necesita para sobrevivir. Las cadenas siempre
comienzan en las plantas y terminan en los animales, mientras que las redes en realidad no tienen
comienzos o finales, en lugar de eso muestran las interconexiones de todos los organismos. Cada
concepto se describe en términos de lo que cada organismo come y cómo se pasan los niveles de
energía al siguiente nivel, mientras se mantiene el equilibrio en todos los niveles.
Niveles tróficos
La clasificación de cada organismo en los niveles tróficos es un elemento importante en el concepto
de las cadenas alimenticias y redes tróficas. Las plantas están en un nivel trófico y son productoras
porque pueden producir su propia comida (por medio de la energía de la luz solar, combinada con
agua y dióxido de carbono). Los animales son consumidores porque dependen de otros organismos
para obtener nutrientes, y las bacterias y hongos son saprofitos porque se alimentan de la materia
descompuesta. Cada nivel trófico depende del otro para sobrevivir. Las plantas dependen de los
saprofitos para colocar sus nutrientes de vuelta en la tierra, los consumidores dependen de las
plantas (o de otros animales) para alimentarse, y los saprofitos dependen de animales muertos para
comer.
Tipos de consumidores
Por otro lado la clasificación de los consumidores es otro elemento importante en el concepto de las
cadenas alimenticias y redes tróficas. Los herbívoros consumen plantas únicamente. Los
consumidores secundarios son los carnívoros que se alimentan de herbívoros, y los consumidores
terciarios son los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros. Los omnívoros se alimentan tanto
de plantas como de animales. Esto es importante, porque sin los diferentes tipos de consumidores,
no se podría lograr el equilibrio de la cadena alimenticia. Por ejemplo, si todos los consumidores
comieran sólo plantas, pronto no habría plantas, lo que significa que todos los consumidores
estarían hambrientos. Si todos los consumidores comieran solo animales, pronto no quedarían más.
Al haber diferentes consumidores con necesidades ligeramente diferentes de fuentes de alimentos,
existe menos competencia, y así cada uno puede sobrevivir.

Transferencia de energía
La transferencia de energía es un componente esencial para estos conceptos. Cuando un nivel
trófico consume otro, la energía del nivel consumido se transfiere al siguiente. Sin embargo, la
transferencia de energía no es eficiente. De hecho, solo cerca del 10% de la energía disponible en
un nivel en realidad se pasa al siguiente. Eso significa que se necesita un nivel masivo de vida en la
base para poder mantener las formas de vida en el punto más alto. Por ejemplo, si un grupo de
ciertas plantas producen 100.000 calorías, solo 1.000 calorías serán transferidas a los consumidores
de esas plantas. Esto es en parte porque no todas las plantas o animales se consumen en cada
nivel trófico, tampoco todos los elementos, como los picos, caparazones, ciertas raíces, hojas y
frutas venenosas.
Redes tróficas
Las redes tróficas y cadenas alimenticias funcionan bajo los mismos conceptos, excepto porque las
redes tróficas se construyen con las cadenas alimenticias. La mayoría de las cadenas alimenticias
solo tienen cuatro o cinco uniones. Conforme cada unión transfiere cada vez menos energía, se
vuelve más difícil mantener la vida. Sin embargo, en raras ocasiones una planta o animal será parte
de una sola cadena alimenticia, ya que los animales pueden consumir múltiples plantas y/o animales
para sobrevivir. Por ejemplo, las jirafas comen un arbusto en particular, las cuales, a cambio, son
devoradas por los leones.Ese arbusto sirve de alimento para otros animales además de las jirafas y
dependen de los saprofitos para dar nutrientes. Las jirafas comen más que solo arbustos, y los
leones comen más que solo jirafas. Eso hace que cada unión sea parte de más de una sola cadena
alimenticia. Cuando esas uniones se interconectan, se llama red trófica.
Interdependencia
El concepto de cadenas alimenticias y redes tróficas depende de las relaciones interdependientes
entre plantas y animales. Si el león se extingue, por ejemplo, se elimina de sus cadenas alimenticias
y red trófica. Pronto, habrás más jirafas, que comen cada vez más árboles, que pronto serán
escasos. Cuando eso ocurra, otros organismos que dependen de ellos también lo serán. Los
humanos también son parte de las cadenas alimenticias y redes tróficas. La gente necesita plantas y
animales para sobrevivir, justo como los otros consumidores omnívoros,y ciertos organismos, como
bacterias en particular y animales domésticos, necesitan a los humanos para sobrevivir. Como
cualquier otro animal, los humanos dependen de los saprofitos para deshacerse de la materia
muerta. Sin embargo, si un consumidor se vuelve muy dominante (al usar una cantidad
desproporcionada de recursos) otras plantas y animales reducen en número. Los humanos son un
buen ejemplo de esto; conforme dominan los recursos del planeta, más y más animales pueden
extinguirse.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
La materia circula desde el mundo vivo hacia el ambiente abiótico y de regreso; esa
circulación constituye los ciclos biogeoquímicos.
Estos son procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas químicas
desde el medio ambiente hacia los organismos, y luego a la inversa. Agua, carbono,
oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos recorren estos ciclos, conectando los
componentes vivos y no vivos de la Tierra.
La tierra es un sistema cerrado donde no entra ni sale materia. Las sustancias utilizadas
por los organismos no se "pierden" aunque pueden llegar a sitios donde resultan
inaccesibles para los organismos por un largo período. Sin embargo, casi siempre la
materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas
como fuera de ellos.
Se conocen los siguientes ciclos biogeoquímicos:
1. Ciclo del carbono
El carbono es parte fundamental y soporte de los organismos vivos, porque proteínas,
ácidos nucleicos, carbohidratos, lípidos y otras moléculas esenciales para la vida
contienen carbono.
Se lo encuentra como dióxido de carbono en la atmósfera, en los océanos y en los
combustibles fósiles almacenados bajo la superficie de la Tierra.
El movimiento global del carbono entre el ambiente abiótico y los organismos se
denomina ciclo del carbono.
El CO2 se encuentra:
en el océano y en el agua dulce como en la atmósfera (gas) como
CO2 disuelto, CO2-
3 (carbonato), HCO3
-
(bicarbonato), Ca CO3
(rocas calizas)
CO2 (en un 0,03%)
El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del
dióxido de carbono (CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua. El carbono (del
CO2) pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono, grasas
y proteínas, y el oxígeno es devuelto a la atmósfera o al agua mediante la respiración.
Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las plantas y de ese modo utilizan,
reorganizan y degradan los compuestos de carbono. Gran parte de este carbono es
liberado:
o En forma de CO2 por la respiración, o
o Como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos
animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros.
En última instancia, todos los compuestos del carbono se degradan por descomposición,
y el carbono que es liberado en forma de CO2, es utilizado de nuevo por las plantas.
En resumen, los pasos más importantes del ciclo del carbono son los siguientes:
o El dióxido de carbono de la atmósfera es absorbido por las plantas y convertido en
azúcar, por el proceso de fotosíntesis.

o Los animales comen plantas y al descomponer los azúcares dejan salir carbono a la
atmósfera, los océanos o el suelo.
o Bacterias y hongos descomponen las plantas muertas y la materia animal,
devolviendo carbono al medio ambiente.
o El carbono también se intercambia entre los océanos y la atmósfera. Esto sucede en
ambos sentidos en la interacción entre el aire y el agua.
Combustibles fósiles:
En algunos casos el carbono presente en las moléculas biológicas no regresa
inmediatamente al ambiente abiótico, por ejemplo el carbono presente en la madera de
los árboles. O el que formó parte de los depósitos de hulla a partir de restos de árboles
antiguos que quedaron sepultados en condiciones anaerobias antes de descomponerse.
Hulla, petróleo y gas natural son llamados combustibles fósiles porque se formaron a
partir de restos de organismos antiguos y contienen grandes cantidades de compuestos
carbonados como resultado de la fotosíntesis ocurrida hace millones de años.
Efecto invernadero:
A través de las actividades humanas se liberan grandes cantidades de carbono a la
atmósfera a un ritmo mayor de aquel con que los productores y el océano pueden
absorberlo, éstas actividades han perturbado el presupuesto global del carbono,
aumentando, en forma lenta pero continua el CO2 en la atmósfera; propiciando cambios
en el clima con consecuencias en el ascenso en el nivel del mar, cambios en las
precipitaciones, desaparición de bosques , extinción de organismos y problemas para la
agricultura.
Gases como el CO2, ozono superficial (O3)4
, óxido nitroso (N2O) y clorofluoralcanos se
acumulan en la atmósfera como resultado de las actividades humanas, derivando en un
aumento del calentamiento global, esto ocurre porque los gases acumulados frenan la
pérdida de radiación infrarroja (calor) desde la atmósfera al espacio. Una parte del calor
es transferida a los océanos, aumentando la temperatura de los mismos, lo que implica un
aumento de la temperatura global del planeta. Como el CO2 y otros gases capturan la
radiación solar de manera semejante al vidrio de un invernadero, el calentamiento global
producido de este modo se conoce como efecto invernadero.
2. Ciclo del nitrógeno
La atmósfera es el principal reservorio de nitrógeno, donde constituye hasta un 78 % de
los gases. Sin embargo, como la mayoría de los seres vivos no pueden utilizar el
nitrógeno atmosférico para elaborar aminoácidos y otros compuestos nitrogenados,
dependen del nitrógeno presente en los minerales del suelo. Por lo tanto, a pesar de la
gran cantidad de nitrógeno en la atmósfera, la escasez de nitrógeno en el suelo constituye
un factor limitante para el crecimiento de los vegetales.
El proceso a través del cual circula nitrógeno a través del mundo orgánico y el mundo
físico se denomina ciclo del nitrógeno.
Este ciclo consta de las siguientes etapas:
1. Fijación del nitrógeno: consiste en la conversión del nitrógeno gaseoso (N2) en
amoníaco (NH3), forma utilizable para los organismos. En esta etapa intervienen
bacterias (que actúan en ausencia de oxígeno), presentes en el suelo y en

ambientes acuáticos, que emplean la enzima nitrogenasa para romper el nitrógeno
molecular y combinarlo con hidrógeno.
N2
-------------------->
NH3
nitrogenasa
Ejemplos de bacterias fijadoras de nitrógeno:
o Las bacterias del género Rhizobium, viven en nódulos de las raíces de
leguminosas y de algunas plantas leñosas.
Nódulos en raíces de leguminosas:
Las cianobacterias, realizan la mayor parte de la fijación del nitrógeno. Algunos
helechos acuáticos tienen cavidades donde viven las cianobacterias.
2. Nitrificación: proceso de oxidación del amoníaco o ion amonio, realizado por dos
tipos de bacterias: Nitrosomonas y Nitrobacter (comunes del suelo). Este proceso
genera energía que es liberada y utilizada por estas bacterias como fuente de
energía primaria.
Este proceso ocurre en dos etapas:
o Un grupo de bacterias, las Nitrosomonas y Nitrococcus, oxidan el amoníaco a
nitrito (NO2
-
):
2 NH3 + 3 O2 g 2 NO2
-
+ 2 H+
+ 2 H2O
o Otro grupo de bacterias, Nitrobacter, transforman el nitrito en nitrato, por este
motivo no se encuentra nitrito en el suelo, que además es tóxico para las
plantas.
2 NO2
-
+ O2 g 2 NO3
-
3. Asimilación: las raíces de las plantas absorben el amoníaco (NH3) o el nitrato
(NO3
-
), e incorporan el nitrógeno en proteínas, ácidos nucleicos y clorofila. Cuando
los animales se alimentan de vegetales consumen compuestos nitrogenados
vegetales y los transforman en compuestos nitrogenados animales.
4. Amonificación: consiste en la conversión de compuestos nitrogenados orgánicos
en amoníaco, se inicia cuando los organismos producen desechos como urea
(orina) y ácido úrico (excreta de las aves), sustancias que son degradadas para
liberar como amoníaco el nitrógeno en el ambiente abiótico. El amoníaco queda
disponible para los procesos de nitrificación y asimilación. El nitrógeno presente en

el suelo es el resultado de la descomposición de materiales orgánicos y se
encuentra en forma de compuestos orgánicos complejos, como proteínas,
aminoácidos, ácidos nucleicos y nucleótidos, que son degradados a compuestos
simples por microorganismos - bacterias y hongos - que se encuentran en el suelo.
Estos microorganismos usan las proteínas y los aminoácidos para producir sus
propias proteínas y liberan el exceso de nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) o
ion amonio (NH4
+
).
5. Desnitrificación: es el proceso que realizan algunas bacterias ante la ausencia de
oxígeno, degradan nitratos (NO3
-
) liberando nitrógeno (N2) a la atmósfera a fin de
utilizar el oxígeno para su propia respiración. Ocurre en suelos mal drenados. A
pesar de las pérdidas de nitrógeno, el ciclo se mantiene gracias a la actividad de
las bacterias fijadoras de nitrógeno, capaces de incorporar el nitrógeno gaseoso
del aire a compuestos orgánicos nitrogenados.
3. Ciclo del agua
El ciclo del agua (o ciclo hidrológico) es la circulación del agua de la tierra: el agua fresca
de los lagos y ríos, los mares y océanos salados y la atmósfera. Comprende el proceso
que recoge, purifica y distribuye el suministro fijo del agua en la superficie terrestre,
abarcando algunos pasos importantes:
o A través de la evaporación, el agua que está sobre la tierra y en los océanos se
convierte en vapor de agua.
o A través de la condensación, el vapor de agua se convierte en gotas del líquido, las
cuales forman las nubes o la niebla.
o En el proceso de precipitación, el agua regresa a la Tierra bajo la forma de rocío, de
lluvia, granizo o nieve.
o A través de la transpiración, el agua es absorbida por las raíces de las plantas, pasa a
través de los tallos y de otras estructuras y es liberada a través de sus hojas como
vapor de agua.
o El agua se mueve desde la tierra hacia el mar, o bien desde la tierra hacia el suelo
donde es almacenada y de donde regresa eventualmente a la superficie o a lagos,
arroyos y océanos.
o Con la condensación del agua, la gravedad provoca la caída al suelo.
o La gravedad continúa operando empujando al agua a través del suelo (infiltración) y
sobre el mismo en el sentido de las pendientes del terreno (escurrimiento).
La gravedad provoca que el agua alcance nuevamente los océanos y depresiones. El
agua congelada atrapada en regiones heladas de la tierra ya sea como nieve o hielo,
constituye reservorios que pueden permanecer largos períodos de tiempo. Lagos,
lagunas, esteros y pantanos son reservorios temporales. Los océanos tienen agua salada
por la presencia de minerales, los cuales no pueden llevarse con el vapor de agua. Así, la
lluvia y la nieve contienen agua relativamente limpia, con la excepción de los
contaminantes que el agua arrastra de la atmósfera.
En el ciclo del agua la energía es provista por el sol, el cual produce la evaporación y,
además, provee la energía para los sistemas climáticos que permiten el movimiento del
vapor de agua (nubes) de un lugar a otro (de otro modo siempre llovería solo sobre los
océanos).

Los organismos juegan un rol muy importante en el ciclo del agua, la mayoría contienen
importantes cantidades de agua (hasta un 90% en peso). Animales y plantas pierden
agua de sus cuerpos por evaporación. En las plantas el agua tomada por las raíces se
mueve hacia las hojas donde se pierde por transpiración. Tanto en plantas como en
animales, la ruptura de los carbohidratos (azúcares) para producir energía (respiración)
produce CO2 y agua como productos de desecho. La fotosíntesis invierte esta reacción, el
agua y el CO2 se combinan para formar carbohidratos
¿Cómo afecta la acción humana al ciclo del agua?
Las acciones humanas pueden agotar el suministro del agua subterránea, causando una
escasez de ésta y el consecuente hundimiento de la tierra al ser extraído el líquido. Al
remover la vegetación, el agua fluye sobre el suelo más rápidamente de modo que tiene
menos tiempo para absorberse en la superficie. Esto provoca un agotamiento del agua
subterránea y la erosión acelerada del suelo.
Vocabulario:
o Amonificación: proceso por el cual los descomponedores degradan las proteínas y
los aminoácidos, liberando el exceso de nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) o ion
amonio (NH4
+
)
o Asimilación (de nitrógeno): conversión de nitrógeno inorgánico a moléculas
inorgánicas de los seres vivos.

o Carbohidrato: compuesto que contiene carbono, hidrógeno y oxígeno en la
proporción aproximada de C:2H:O; por ejemplo: azúcares, almidón y celulosa.
o Condensación: cambio físico en el que el agua en estado de vapor o gaseoso pasa
al estado líquido.
o Desnitrificación: proceso por el cual ciertas bacterias que viven en suelos
pobremente aireados degradan nitratos utilizando el oxígeno para su propia
respiración y devolviendo el nitrógeno a la atmósfera.
o Evaporación: cambio físico en el que un líquido pasa al estado gaseoso o de vapor.
o Fijación del nitrógeno: conversión de nitrógeno atmosférico en amoníaco.
o Fotosíntesis: serie completa de reacciones químicas en las que se utiliza la energía
de la luz para sintetizar moléculas orgánicas energéticas, por lo general
carbohidratos, a partir de moléculas inorgánicas poco energéticas, generalmente
dióxido de carbono y agua.
o Gas natural: El que procede de formaciones geológicas o aceites naturales. Ej.: la
calefacción de casa funciona con gas natural.
o Hulla: mineral fósil negro y brillante, muy rico en carbono (entre 75 y 90 %), se usa
como combustible, y un contenido en volátiles que oscila entre 20 y 35 %. Tiene un
poder calorífico
o Nitrificación: la oxidación del amoníaco o del amonio a nitritos y nitratos, como
ocurre por la acción de las bacterias nitrificantes.
o Nitrogenasa: enzima utilizada por las bacterias fijadoras de nitrógeno.
o Petróleo: Líquido natural oleaginoso e inflamable, constituido por una mezcla de
hidrocarburos, que se extrae de lechos geológicos continentales y marítimos y tiene
múltiples aplicaciones químicas e industriales: el gasoil y la nafta se obtienen del
petróleo.
o Precipitación: agua en forma de lluvia, granizo o nieve que cae desde la atmósfera
sobre la tierra y cuerpos de agua.
o Transpiración: evaporación de agua a través de los estomas de una hoja.

Cadenas tróficas y ciclos biogeoquímicos

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Cadenas tróficas y ciclos biogeoquímicos

Similar a Cadenas tróficas y ciclos biogeoquímicos (20)

Último

Último (20)

Cadenas tróficas y ciclos biogeoquímicos