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�Desarrollar Concepto de Redes Tróficas, niveles tróficos y Flujos de Eº

�Distinciones entre Cadenas Alimentarias y Redes Tróficas

�Desarrollar el Concepto de Flujo de Eº y Pirámide Trófica

Objetivo de la Clase

Producción de Energía

Autótrofos: se "autoalimentan". No requieren moléculas orgánicas procedentes de fuentes externas para obtener su energía o para usarlas como pequeñas moléculas de tipo estructural; en cambio, son capaces de sintetizar sus propias moléculas orgánicas ricas en energía a partir de sustancias inorgánicas simples.

Heterótrofos: son organismos que dependen de fuentes externas de moléculas orgánicas para obtener su energía y sus moléculas estructurales. Todos los animales y los hongos, así como muchos organismos unicelulares, son heterótrofos

�Cadenas Alimentarias: es la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su alimentación. Básicamente se trata de una sucesión ordenada de organismos en la cual cada uno se alimenta del anterior y es comido por el que le sigue. Por esto se le dice cadena: porque cada ser vivo es un "eslabón" unido a los que tiene a su costado por un vínculo, en este caso, la alimentación.

�Redes Tróficas: (trofos = alimento) las cadenas alimentarias no están aisladas en el ecosistema, las redes no son más que una compleja trama que surge del entrecruzamiento de varias cadenas en un mismo ecosistema.

Cadenas y Redes Tróficas

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Ejemplo de Cadenas Tróficas

Ejemplos de REDES TRÓFICAS

Niveles Tróficos• Los Productores Primarios (fitoplancton, algas, macrófitas, bacterias)

incorporan la energía solar en biomasa. Transforman materia inorgánica en orgánica (autótrofos= fotosíntesis o quimiosíntesis)

• Los Consumidores Primarios (zooplancton, peces planctívoros, herbívoros, org. bentónicos) son un componente clave en la transferencia de energía. comen sólo vegetales (herbívoros)

• Los Consumidores Secundarios (peces piscívoros) que se alimentan de los pequeños planctívoros. (los carnívoros que se alimentan de herbívoros)

• Los Consumidores Terciarios, los carnívoros que se alimentan otros carnívoros.

• Los Descomponedores (hongos y bacterias anaerobias del limo, etc.) desintegran la materia orgánica inanimada para incorporar los nutrientes a la cadena trófica, y se encuentran en los sedimentos. Estos son los que cierran el ciclo, puesto que lo utilizan las especies productoras para formar, de nuevo, materia orgánica.

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El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energíaque va pasando de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores.

Flujo de Energía

Ciclo biogeoquímico en el Mar

Las POBLACIONES dentro de una comunidad interactúan entre sí

+ la interacción con el ambiente físico

Dos consecuencias

Flujo de Energía

1. Flujo unidireccional de energía a través de organismos AUTÓTROFOS haciaHETERÓTROFOS

2. Un reciclado de la materia que se mueve desde el ambiente abiótico, pasa a través del cuerpo de los organismos vivos, y regresa al ambienta abiótico.

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FLUJO DE ENERGÍA

La fotosíntesis se produce en los cloroplastos y su reacción global es

6 CO2 + 6 H2O + Energía luminosa à C6H12O6 + 6 O2

Glucosa + Oxígeno => Dióxido de Carbono + Agua + Energía

o bien, C6H12O6 + 6O2=> 6CO2 + 6H2O + Energía

Autótrofos

Autótrofos / Heterótrofos

Del total de ENERGÍA SOLAR que llega a la tierra sólo entre el 1% y el 3% en una base anual se usa en la FOTOSINTESIS

Pirámides Tróficas

La pirámide trófica es una forma especialmente abstracta de describir la circulación de energía en la biocenosis y la composición de ésta. Se basa en la representación desigual de los distintos niveles tróficos en la comunidad biológica, porque siempre es más la energía movilizada y la biomasa producida por unidad de tiempo, cuanto más bajo es el nivel trófico.

A medida que se avanza en la cadena trófica la energía disponible cada vez es menor

Una proporción relativamente pequeña de la energía del sistema es

transferida en cada nivel trófico. Gran parte de la energía se invierte en

el metabolismo y se mide como colorías perdidas en la respiración.

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En estas cadenas de alimentación el rendimiento es cada vez menor conforme se asciende en los eslabones y alcanza un 10% entre uno y otro, ya que el resto de la materia orgánica que se asimila como alimento, se gasta en forma de energía durante las funciones del organismo (movimiento, respiración, reproducción, etcétera), o se pierde bajo la forma de restos orgánicos o detritos.

El animal herbívoro necesita 100 gramos de sustancias vegetales para fabricar 10 gramos de su propia carne; si un carnívoro ingiere estos 10 gramos de herbívoro, su peso sólo aumentará un gramo, y así sucesivamente. Por lo tanto, se necesitan 100 gramos de algas para hacer 10 gramos de los pequeños crustáceos copépodos herbívoros, lo que corresponde a un gramo de carne de sardina que se alimenta de estos crustáceos y a un décimo de gramo de carne de atún, pez que devora a la sardina.

En promedio, aproximadamente el 10% de la energía transferida en cada nivel trófico es almacenada en tejido corporal; del 90% restante, parte se usa en el metabolismo del organismo y parte no se asimila. Esta energía no asimilada es utilizada por los detritívoros y, finalmente, por los descomponedores.

Pirámide de energía de una cadena trófica acuática

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Pirámide de número

(Nº v/s Biomasa)

Pirámide de biomasa

(Escala temporal nivel de productividad)

PRODUCTORES: constituyen siempre el primer nivel de la CADENA TRÓFICA

•El 99% de toda la materia orgánica del mundo está constituida por los productores.•Todos los heterótrofos combinados sólo suman el 1%

PRODUCTIVIDAD DE LOS ECOSISTEMAS

PRODUCTIVIDAD BRUTA: es una medida de la tasa a la cual los organismos asimilan energía en un determinado nivel trófico (Ganancia bruta).

PRODUCTIVIDAD NETA: Es la productividad bruta menos los costos metabólicos de los organismos en cuestión (tasa de ganancia neta). Es la medida de la cantidad de energía almacenada por los organismos en un nivel trófico dado y que queda disponible para los organismos del siguiente nivel trófico.

BIOMASA: peso total de todos los organismos que se mide en un lugar y en un momento dado.

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La Energía entra al mundo animal a través de los HERBÍVOROS

Ratón de campoOruga

Liebre, Erizo de marCaracol

CONSUMIDORES PRIMARIOS

Materia Orgánica comidapor los herbívoros

Gran parte se elimina sin digerir

La mayor parte de energía química se utiliza en el Metabolismo y las actividades vitales

Se convierte en biomasa animal

Representa la energía disponible para los CONSUMIDORES SECUNDARIOS, LOS CARNÍVOROS Puma

AguiluchoEstrella de mar

Trucha

DETRITÍVOROS Y CARROÑEROS: son un tipo especial de consumidores que se alimentan de detritos o desechos de la comunidad

BuitresChacalesCangrejosLombrices

CONSUMIDORES

Herbívoros

Carnívoros

Detritívoros y carroñeros

DESCOMPONEDORES O DEGRADADORES: se alimentan de despojos o desechos pero se han especializado en transformar la energía química como la celulosa y productos nitrogenados, que no son utilizados por los animales.

Pasan la materia orgánica a inorgánica

BacteriasHongos

Modelo de cascada trófica para un sistema de 4 niveles con explotación sobre los predadores tope

Productores primarios

Grandes carnívoros Reducción tamaño poblacional

Incremento tamaño poblacional

Reducción predación

Incremento biomasa vegetal

Reducción presión pastoreo

Pequeños carnívoros

Herbívoros Reducción tamaño poblacional

Incremento predación

Competencia(disponibilidad dealimento)

Predación

Competencia(disponibilidad dealimento)

Predación

Factores de control

en estado no

explotadoRespuesta a la explotación

(Hall 1999)

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efectos indirectosmás de 2 variables

cadena de efectos tróficos directos

+defensas

(modificación de efectos)

letales

no-letales

Estas relaciones dentro de la biocenosis son muy delicadas. Cada eslabón de la cadena es necesario para que se mantenga el equilibrio. La falta de uno de los eslabones puede tener una de estas dos consecuencias:

1.- Que la biocenosis termine desapareciendo porque no se garantizan las trasferencias necesarias para el mantenimiento de las especies.

2.- Que una especie foránea o competidora ocupe el nicho dejado por la especie desaparecida, transformando, de manera más o menos importante, el conjunto de la biocenosis.

Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes las relaciones que se establecen.

Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía.

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a) Relaciones alimentariasLa vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica.

algas krill ballena.

b) Ciclos de la materia

Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van devolviendo al mar, por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento.

Ciclo energético del ecosistema

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c) Flujo de Energía

El ecosistema se mantiene en funcionamiento

gracias al flujo de energía que va pasando de

un nivel al siguiente. La energía fluye a través

de la cadena alimentaria sólo en una dirección:

va siempre desde el sol, a través de los

productores a los consumidores y finalmente a

los descomponedores.