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Cadenas y Tramas
Tróficas
1. Conceptos básicos
2. Relaciones tróficas
3. Ciclos biogeoquímicos
Introducción
Las moléculas orgánicas que forman los tejidos vivos contienen elevada energía
de enlace (energía química). En cambio, moléculas inorgánicas como el CO2,
poseen baja energía química. En esta relación entre ganancia y pérdida de
energía química encontramos la dinámica de los ecosistemas.
Los productores cumplen con la función de formar moléculas orgánicas para su
organismo a partir de la materia inerte del medio. Esta conversión es posible
gracias a la energía luminosa. Por su parte los consumidores toman de los
productores la energía que necesitan para cumplir con sus funciones.
Al analizar los aportes de cada uno de los integrantes de las cadenas
alimentarias, nos podemos dar cuenta de que los productos y subproductos de
cada grupo son el alimento del otro.
1. Conceptos básicos
Primera ley de la termodinámica: “La energía no se crea ni se
destruye, solo se transforma”.
De esta manera, la energía proveniente de la luz solar es
transformada en energía química en los vegetales, a través del
proceso de fotosíntesis. Esta energía será utilizada por la planta
como alimento y degradada en el proceso de respiración celular.
1.1 Leyes de la termodinámica
Segunda ley de la termodinámica: “Una parte de la energía que se
encuentra disponible para realizar trabajo, se transforma en calor al
pasar de una forma a otra. Esta energía escapa al ambiente
perdiéndose.”
La cantidad de energía que parte y la cantidad de energía que
llega al último nivel trófico son significativamente distintas. En
consecuencia, la transferencia de energía se realiza en forma
ordenada en un flujo unidireccional.
1.2 Componentes del ecosistema
1. Conceptos básicos
Es un sistema interactivo, constituido
por los componentes físicos,
químicos y biológicos del ambiente.
Conjunto de factores
abióticos o sin vida
del ambiente.
Conjunto de factores
bióticos o con vida
del ambiente
2.1 Niveles tróficos
2. Relaciones tróficas
Los seres vivos de los
ecosistemas se organizan en los
llamados niveles tróficos.
Esta organización se centra en
como la energía fluye en los
procesos alimenticios de cada
individuo, organizándose en las
llamadas cadenas tróficas o
alimenticias.
El primer nivel trófico comprende a los
productores, también conocidos como
autótrofos.
La mayoría de los productores corresponden
a los organismos fotosintetizadores, que
permiten el ingreso de la energía al
ecosistema, gracias a que transforman la
energía solar en energía química.
Dentro de los organismos productores
también se considera a los organismos
quimiosintetizadores.
2.1 Niveles tróficos
2. Relaciones tróficas
El grupo de los organismos autótrofos quimiosintetizadores está formado
por bacterias que emplean la energía liberada por la oxidación de
determinadas sustancias inorgánicas, entre las que se encuentran los
compuestos de azufre, hierro, nitrógeno, y también el oxígeno. La energía
obtenida de estas transformaciones químicas la utilizan para sintetizar
compuestos orgánicos, a partir del CO2 y el agua que obtienen del medio en
que viven.
Existen
bacterias
quimiosintéticas
que utilizan el
H2S de los
humeros negros
del océano,
sustentando
ecosistemas
que no
dependen de la
luz solar.
2.1 Niveles tróficos
2. Relaciones tróficas
Los demás integrantes del ecosistema se denominan consumidores o heterótrofos.
Aquel que se alimenta del productor, será el consumidor primario, el que se alimenta de
este último será el consumidor secundario y así sucesivamente.
2.1 Niveles tróficos
2. Relaciones tróficas
El segundo nivel trófico
comprende a los
CONSUMIDORES PRIMARIOS.
Estos organismos obtienen la
energía alimentándose de los
productores. Se consideran en
base a su alimentación
herbívoros.
El tercer nivel trófico comprende a los
CONSUMIDORES SECUNDARIOS. Estos
organismos obtienen la energía
alimentándose de los consumidores
primarios. Se consideran en base a su
alimentación carnívoros.
El cuarto nivel trófico comprende a los
CONSUMIDORES TERCIARIOS, que se
alimentan de los consumidores
secundarios. También son carnívoros.
2.1 Niveles tróficos
2. Relaciones tróficas
Los organismos descomponedores
son los que se sustentan en
despojos o desechos que no son
utilizados por los animales;
permiten que algunos elementos
químicos de la materia orgánica
vuelvan al ecosistema.
Pueden actuar en cualquier nivel
trófico.
Comprenden a hongos y
bacterias.
2.1 Niveles tróficos
2. Relaciones tróficas
Los organismos detritívoros (también llamados saprófagos) son organismos que se alimentan
de los desechos o detritos, de una comunidad (hojas, ramas y troncos de árboles muertos, heces
fecales, exoesqueletos, etc.) incluyen a animales como buitres, el cóndor, los cangrejos, las
lombrices de tierra, cochinillas de tierra, etc.
Se pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de vivas.
2.1 Niveles tróficos
2. Relaciones tróficas
Una cadena alimentaria (o cadena trófica) corresponde a la corriente de
energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un
ecosistema en relación con su nutrición.
2.2 Cadenas alimentarias
2. Relaciones tróficas
Las cadenas tróficas no tienen más de 4 o 5 niveles tróficos debido a que
un alto porcentaje de la energía que reciben los organismos se emplea en
los procesos vitales y solo un 10% de la energía, aproximadamente, es
transferida a los siguientes niveles (regla del 10%).
2.2 Cadenas alimentarias
2. Relaciones tróficas
En la naturaleza no
existen cadenas tróficas
como tal, en su concepto
lineal.
Existen conjuntos de
cadenas superpuestas que
interactúan entre sí, las
llamadas tramas o redes
alimentarias (o tróficas).
2.3 Redes alimentarias
2. Relaciones tróficas
La pirámide ecológica es otra forma de representar las relaciones tróficas que
se establecen en un ecosistema. Existen distintos tipos de pirámides.
2.4 Pirámides ecológicas
2. Relaciones tróficas
Productores
Herbívoros
Carnívoros
La pirámide de número representa
la cantidad de individuos que es de
cada nivel trófico de un ecosistema.
Estas pirámides pueden adoptar
una forma invertida cuando los
productores son de gran tamaño
(por ejemplo, los árboles de un
bosque).
2.4 Pirámides ecológicas
2. Relaciones tróficas
La pirámide de biomasa representa la
cantidad de materia viva que presenta
un ecosistema.
Generalmente, esta se calcula en
gramos por metro cuadrado y considera
solo el peso seco de los seres vivos.
Esta pirámide se puede invertir, lo cual
ocurre cuando los productores se
reproducen a gran velocidad (por
ejemplo, en el caso del fitoplancton en
los ecosistemas marinos).
2.4 Pirámides ecológicas
2. Relaciones tróficas
La pirámide de energía representa como fluye esta en los ecosistemas (siempre lo hace desde
los productores hacia los consumidores).
No tiene la posibilidad de invertirse, pues responde a la primera y segunda ley de la
termodinámica.
2.4 Pirámides ecológicas
2. Relaciones tróficas
Proceso por el cual los organismos que viven en un medio, que contiene una concentración
relativamente baja de una sustancia química, pueden llegar a aumentarla en sus tejidos,
alcanzando concentraciones considerablemente más altas que las existentes en el medio, debido
a que dicho contaminante es poco susceptible a ser metabolizado y, además es liposoluble, lo
que ocasiona efectos negativos sobre su salud.
2.5 Amplificación biológica
2. Relaciones tróficas
Son sustancias potencialmente
bioacumulables los metales
pesados, el DDT, el lindano, los
compuestos organofosforados,
los compuestos que contienen
bifenilos policlorados (policloruro
de bifenilo o PCBs), el trióxido
de antimonio, entre otros.
Los ciclos biogeoquímicos presentan reservas en las que almacenan los elementos. Estas
reservas son generalmente, factores abióticos, por lo que se clasifican en:
3.1 Clasificación
3. Ciclos biogeoquímicos
•Ciclo gaseoso: Los elementos circulan principalmente, entre la atmósfera y
los organismos, a través de grandes extensiones de superficie, por lo que
presentan alta velocidad de reciclaje.
Ej. oxígeno.
•Ciclo sedimentario: Los elementos circulan entre la litósfera, la hidrósfera y
los seres vivos, con una muy lenta velocidad de reciclaje.
Ej. fósforo.
•Ciclo hidrológico: El ciclo del agua, presenta gran estabilidad molecular,
donde el agua interactúa con los otros tipos de ciclos.
El agua está en constante circulación en la naturaleza. De la superficie
de lagos, ríos y mares se , a causa de la energía calórica. Con
las bajas temperaturas en las alturas, el vapor de agua se ,
formando las nubes, desde las cuales el agua en forma de
lluvia, granizo o nieve. Los seres vivos la ocupan para sus
y la regresan a través de la transpiración, sudor, orina y
vapor de agua. Por , llega libre a ríos, lagos, o mares, donde
se (percolación) a través del suelo formando agua subterránea.
3.2 Ciclo del agua
3. Ciclos biogeoquímicos
Agua en la Tierra:
95% océanos y mares.
2% agua dulce en lagos,
ríos y agua subterránea.
3% agua dulce en hielo,
cordilleras, casquetes polares,
glaciares.
evapora
condensa
precipita
procesos
biológicos
escorrentía
infiltra
Las moléculas orgánicas tienen el carbono como elemento estructural
básico, por esto es que incorporarlo a los seres vivos es de vital
importancia.
3.3 Ciclo del carbono y del oxígeno
3. Ciclos biogeoquímicos
Así mismo, el oxígenos es parte
de las moléculas orgánicas y es
la base de la respiración celular
aeróbica.
Desde la , para
incorporar el CO2 a la materia
orgánica, para ser degradada
con la en
presencia de oxígeno, hasta la
de la materia
orgánica y liberar CO2 a la
atmósfera. También a través de
la de los
combustibles fósiles.
fotosíntesis
respiración celular
descomposición
combustión
El nitrógeno es esencial para la formación de las proteínas y del material
genético de los seres vivos.
3.4 Ciclo del nitrógeno
3. Ciclos biogeoquímicos
•Nitrificación: Bacterias nitrificantes,
que transforman el amoníaco (NH3) en
nitrito (NO2
-) y luego en nitrato (NO3
-).
•Amonificación: Bacterias
amonificantes o descomponedoras
que transforman urea y ácido úrico en
amoníaco (NH3).
•Asimilación: Los nitratos son
absorbidos por los vegetales través de
las raíces, desde el suelo. La planta lo
transforma en amonio y sus células
pueden sintetizar aminoácidos.
•Fijación: Bacterias aeróbicas y
anaeróbicas transforman el nitrógeno
gaseoso en ion amonio (NH4
+), ion
nitrito (NO2
-) o en ion nitrato (NO3
-).
•Desnitrificación: Las bacterias
desnitrificantes del suelo, transforman el
nitrato (NO3
-) en nitrógeno gaseoso (N2),
regresándolo a la atmósfera.
El fósforo forma parte de los ácidos nucleicos, de las proteínas, de las
moléculas que almacenan energía en las células y de fosfolípidos que
forman sus membranas.
3.5 Ciclo del fósforo
3. Ciclos biogeoquímicos
•Las rocas que contienen fósforo en
forma de fosfato inorgánico, lo liberan
por erosión, el que es captado por los
productores, para formar moléculas
orgánicas.
•Los consumidores incorporan fosfatos
orgánicos desde los productores por
la cadena trófica.
•Los descomponedores regresan los
fosfatos orgánicos al suelo como
fosfatos inorgánicos, quedando
disponibles para productores.

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  • 2. 1. Conceptos básicos 2. Relaciones tróficas 3. Ciclos biogeoquímicos
  • 3. Introducción Las moléculas orgánicas que forman los tejidos vivos contienen elevada energía de enlace (energía química). En cambio, moléculas inorgánicas como el CO2, poseen baja energía química. En esta relación entre ganancia y pérdida de energía química encontramos la dinámica de los ecosistemas. Los productores cumplen con la función de formar moléculas orgánicas para su organismo a partir de la materia inerte del medio. Esta conversión es posible gracias a la energía luminosa. Por su parte los consumidores toman de los productores la energía que necesitan para cumplir con sus funciones. Al analizar los aportes de cada uno de los integrantes de las cadenas alimentarias, nos podemos dar cuenta de que los productos y subproductos de cada grupo son el alimento del otro.
  • 4. 1. Conceptos básicos Primera ley de la termodinámica: “La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”. De esta manera, la energía proveniente de la luz solar es transformada en energía química en los vegetales, a través del proceso de fotosíntesis. Esta energía será utilizada por la planta como alimento y degradada en el proceso de respiración celular. 1.1 Leyes de la termodinámica Segunda ley de la termodinámica: “Una parte de la energía que se encuentra disponible para realizar trabajo, se transforma en calor al pasar de una forma a otra. Esta energía escapa al ambiente perdiéndose.” La cantidad de energía que parte y la cantidad de energía que llega al último nivel trófico son significativamente distintas. En consecuencia, la transferencia de energía se realiza en forma ordenada en un flujo unidireccional.
  • 5. 1.2 Componentes del ecosistema 1. Conceptos básicos Es un sistema interactivo, constituido por los componentes físicos, químicos y biológicos del ambiente. Conjunto de factores abióticos o sin vida del ambiente. Conjunto de factores bióticos o con vida del ambiente
  • 6. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas Los seres vivos de los ecosistemas se organizan en los llamados niveles tróficos. Esta organización se centra en como la energía fluye en los procesos alimenticios de cada individuo, organizándose en las llamadas cadenas tróficas o alimenticias.
  • 7. El primer nivel trófico comprende a los productores, también conocidos como autótrofos. La mayoría de los productores corresponden a los organismos fotosintetizadores, que permiten el ingreso de la energía al ecosistema, gracias a que transforman la energía solar en energía química. Dentro de los organismos productores también se considera a los organismos quimiosintetizadores. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas
  • 8. El grupo de los organismos autótrofos quimiosintetizadores está formado por bacterias que emplean la energía liberada por la oxidación de determinadas sustancias inorgánicas, entre las que se encuentran los compuestos de azufre, hierro, nitrógeno, y también el oxígeno. La energía obtenida de estas transformaciones químicas la utilizan para sintetizar compuestos orgánicos, a partir del CO2 y el agua que obtienen del medio en que viven. Existen bacterias quimiosintéticas que utilizan el H2S de los humeros negros del océano, sustentando ecosistemas que no dependen de la luz solar. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas
  • 9. Los demás integrantes del ecosistema se denominan consumidores o heterótrofos. Aquel que se alimenta del productor, será el consumidor primario, el que se alimenta de este último será el consumidor secundario y así sucesivamente. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas El segundo nivel trófico comprende a los CONSUMIDORES PRIMARIOS. Estos organismos obtienen la energía alimentándose de los productores. Se consideran en base a su alimentación herbívoros.
  • 10. El tercer nivel trófico comprende a los CONSUMIDORES SECUNDARIOS. Estos organismos obtienen la energía alimentándose de los consumidores primarios. Se consideran en base a su alimentación carnívoros. El cuarto nivel trófico comprende a los CONSUMIDORES TERCIARIOS, que se alimentan de los consumidores secundarios. También son carnívoros. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas
  • 11. Los organismos descomponedores son los que se sustentan en despojos o desechos que no son utilizados por los animales; permiten que algunos elementos químicos de la materia orgánica vuelvan al ecosistema. Pueden actuar en cualquier nivel trófico. Comprenden a hongos y bacterias. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas
  • 12. Los organismos detritívoros (también llamados saprófagos) son organismos que se alimentan de los desechos o detritos, de una comunidad (hojas, ramas y troncos de árboles muertos, heces fecales, exoesqueletos, etc.) incluyen a animales como buitres, el cóndor, los cangrejos, las lombrices de tierra, cochinillas de tierra, etc. Se pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de vivas. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas
  • 13. Una cadena alimentaria (o cadena trófica) corresponde a la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su nutrición. 2.2 Cadenas alimentarias 2. Relaciones tróficas
  • 14. Las cadenas tróficas no tienen más de 4 o 5 niveles tróficos debido a que un alto porcentaje de la energía que reciben los organismos se emplea en los procesos vitales y solo un 10% de la energía, aproximadamente, es transferida a los siguientes niveles (regla del 10%). 2.2 Cadenas alimentarias 2. Relaciones tróficas
  • 15. En la naturaleza no existen cadenas tróficas como tal, en su concepto lineal. Existen conjuntos de cadenas superpuestas que interactúan entre sí, las llamadas tramas o redes alimentarias (o tróficas). 2.3 Redes alimentarias 2. Relaciones tróficas
  • 16. La pirámide ecológica es otra forma de representar las relaciones tróficas que se establecen en un ecosistema. Existen distintos tipos de pirámides. 2.4 Pirámides ecológicas 2. Relaciones tróficas Productores Herbívoros Carnívoros
  • 17. La pirámide de número representa la cantidad de individuos que es de cada nivel trófico de un ecosistema. Estas pirámides pueden adoptar una forma invertida cuando los productores son de gran tamaño (por ejemplo, los árboles de un bosque). 2.4 Pirámides ecológicas 2. Relaciones tróficas
  • 18. La pirámide de biomasa representa la cantidad de materia viva que presenta un ecosistema. Generalmente, esta se calcula en gramos por metro cuadrado y considera solo el peso seco de los seres vivos. Esta pirámide se puede invertir, lo cual ocurre cuando los productores se reproducen a gran velocidad (por ejemplo, en el caso del fitoplancton en los ecosistemas marinos). 2.4 Pirámides ecológicas 2. Relaciones tróficas
  • 19. La pirámide de energía representa como fluye esta en los ecosistemas (siempre lo hace desde los productores hacia los consumidores). No tiene la posibilidad de invertirse, pues responde a la primera y segunda ley de la termodinámica. 2.4 Pirámides ecológicas 2. Relaciones tróficas
  • 20. Proceso por el cual los organismos que viven en un medio, que contiene una concentración relativamente baja de una sustancia química, pueden llegar a aumentarla en sus tejidos, alcanzando concentraciones considerablemente más altas que las existentes en el medio, debido a que dicho contaminante es poco susceptible a ser metabolizado y, además es liposoluble, lo que ocasiona efectos negativos sobre su salud. 2.5 Amplificación biológica 2. Relaciones tróficas Son sustancias potencialmente bioacumulables los metales pesados, el DDT, el lindano, los compuestos organofosforados, los compuestos que contienen bifenilos policlorados (policloruro de bifenilo o PCBs), el trióxido de antimonio, entre otros.
  • 21. Los ciclos biogeoquímicos presentan reservas en las que almacenan los elementos. Estas reservas son generalmente, factores abióticos, por lo que se clasifican en: 3.1 Clasificación 3. Ciclos biogeoquímicos •Ciclo gaseoso: Los elementos circulan principalmente, entre la atmósfera y los organismos, a través de grandes extensiones de superficie, por lo que presentan alta velocidad de reciclaje. Ej. oxígeno. •Ciclo sedimentario: Los elementos circulan entre la litósfera, la hidrósfera y los seres vivos, con una muy lenta velocidad de reciclaje. Ej. fósforo. •Ciclo hidrológico: El ciclo del agua, presenta gran estabilidad molecular, donde el agua interactúa con los otros tipos de ciclos.
  • 22. El agua está en constante circulación en la naturaleza. De la superficie de lagos, ríos y mares se , a causa de la energía calórica. Con las bajas temperaturas en las alturas, el vapor de agua se , formando las nubes, desde las cuales el agua en forma de lluvia, granizo o nieve. Los seres vivos la ocupan para sus y la regresan a través de la transpiración, sudor, orina y vapor de agua. Por , llega libre a ríos, lagos, o mares, donde se (percolación) a través del suelo formando agua subterránea. 3.2 Ciclo del agua 3. Ciclos biogeoquímicos Agua en la Tierra: 95% océanos y mares. 2% agua dulce en lagos, ríos y agua subterránea. 3% agua dulce en hielo, cordilleras, casquetes polares, glaciares. evapora condensa precipita procesos biológicos escorrentía infiltra
  • 23. Las moléculas orgánicas tienen el carbono como elemento estructural básico, por esto es que incorporarlo a los seres vivos es de vital importancia. 3.3 Ciclo del carbono y del oxígeno 3. Ciclos biogeoquímicos Así mismo, el oxígenos es parte de las moléculas orgánicas y es la base de la respiración celular aeróbica. Desde la , para incorporar el CO2 a la materia orgánica, para ser degradada con la en presencia de oxígeno, hasta la de la materia orgánica y liberar CO2 a la atmósfera. También a través de la de los combustibles fósiles. fotosíntesis respiración celular descomposición combustión
  • 24. El nitrógeno es esencial para la formación de las proteínas y del material genético de los seres vivos. 3.4 Ciclo del nitrógeno 3. Ciclos biogeoquímicos •Nitrificación: Bacterias nitrificantes, que transforman el amoníaco (NH3) en nitrito (NO2 -) y luego en nitrato (NO3 -). •Amonificación: Bacterias amonificantes o descomponedoras que transforman urea y ácido úrico en amoníaco (NH3). •Asimilación: Los nitratos son absorbidos por los vegetales través de las raíces, desde el suelo. La planta lo transforma en amonio y sus células pueden sintetizar aminoácidos. •Fijación: Bacterias aeróbicas y anaeróbicas transforman el nitrógeno gaseoso en ion amonio (NH4 +), ion nitrito (NO2 -) o en ion nitrato (NO3 -). •Desnitrificación: Las bacterias desnitrificantes del suelo, transforman el nitrato (NO3 -) en nitrógeno gaseoso (N2), regresándolo a la atmósfera.
  • 25. El fósforo forma parte de los ácidos nucleicos, de las proteínas, de las moléculas que almacenan energía en las células y de fosfolípidos que forman sus membranas. 3.5 Ciclo del fósforo 3. Ciclos biogeoquímicos •Las rocas que contienen fósforo en forma de fosfato inorgánico, lo liberan por erosión, el que es captado por los productores, para formar moléculas orgánicas. •Los consumidores incorporan fosfatos orgánicos desde los productores por la cadena trófica. •Los descomponedores regresan los fosfatos orgánicos al suelo como fosfatos inorgánicos, quedando disponibles para productores.