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La cadena trófica
Realización:
Marga Egiguren
Marian Sáiz
Pedro Guaresti
La vida surgió en los mares terrestres hace
unos 4 mil millones de años a partir de
materia orgánica que se formó al
reaccionar los gases de la atmósfera
primitiva gracias a la radiación UV del Sol
o a las tormentas eléctricas. Los cometas
también aportaron su granito de materia
orgánica.
La concentración de la materia orgánica
fue aumentando en los océanos, lo que
permitió que las moléculas reaccionaran
entre sí y formaran compuestos cada vez
más complejos, hasta que, finalmente,
apareció la célula.
Los primeros organismos, mucho más
sencillos que los actuales, eran
heterótrofos (consumidores) y se
alimentaban de los restos de la materia
orgánica que había quedado sin usar en su
formación, por lo que tarde o temprano
acabarían con ésta.
La aparición de organismos autótrofos o
productores solucionó el problema, ya que
aparecieron las cadenas tróficas con todos
sus componentes: los productores –
vegetales, algas y bacterias- que generan
materia orgánica;
los consumidores u organismos
heterótrofos –los animales y los protozoos-
, transforman la materia orgánica de los
productores en materia orgánica propia. En
ellos podemos distinguir dos niveles
diferentes: los consumidores primarios o
herbívoros y los secundarios o carnívoros;
por último tenemos a los descomponedores
–que comprenden a hongos y a bacterias-
encargados de devolver al medio la
materia inorgánica que precisan los
productores.
Podemos ver cómo la materia va pasando
de unos seres vivos a otros sin solución de
continuidad, ya que describe un proceso
cíclico que se ha estudiado para numerosos
elementos químicos, entre los que destaca
el del carbono: los organismos autótrofos,
usando la energía del Sol –la luz- o de
reacciones químicas,
transforman materia poco energética –
CO2, H2O...- en moléculas muy energéticas
–azúcares, proteínas...-, que son
transformadas rápidamente en las
moléculas iniciales (CO2, H2O...) por la
respiración celular (así obtiene el
organismo la energía necesaria para vivor)
o más lentamente, cuando las proteínas,
lípidos…, pasan de un ser
vivo a otro en las cadenas tróficas hasta
que, finalmente, son descompuestos. A
veces, el proceso se retrasa millones de
años, cuando los restos del ser vivo –
caparazones, conchas…- se transforman en
rocas carbonatadas –calizas, carbón,
petróleo- y sólo la actividad volcánica o la
combustión los devuelven a la atmósfera o
al agua de los océanos.
Algo similar se puede decir sobre el
nitrógeno, el fósforo y otros elementos
químicos, que desde la noche de los
tiempos están formando parte de un ser
vivo, luego de otro, luego de la atmósfera,
o del agua, o de una roca, para formar
luego parte de otro ser vivo y luego de otro
y de la atmósfera, y del agua...
Pero el proceso no es tan sencillo, porque
el sistema precisa constantemente un
“motor” que lo mueva, que aporte
continuamente energía. «Motores» existen
varios, pero el fundamental es el Sol, que
bombardea la Tierra con todo tipo de
energía: ondas de radio y televisión (¡ojo,
ondas, no programas!), rayos X, rayos γ,
microondas, caloríficas
y luz. La atmósfera detiene a casi todas,
pero la luz llega hasta la superficie de la
Tierra y hace que el sistema funcione. Sin
embargo, no podemos renunciar al motor
porque los vegetales sólo aprovechan el
10% de la energía que les llega, los
herbívoros el 10% de la energía que han
tomado de los vegetales y, sólo el 10% de
la energía de los herbívoros la
aprovechan los carnívoros: sólo pasa el
10% de la energía de un nivel trófico al
siguiente, lo que es evidente en cualquier
ecosistema al comprobar que la biomasa
de un nivel es sólo 1/10 de la del nivel
anterior. Este deterioro energético hace
que pocas cadenas tengan más de cuatro
niveles.
Luego, la energía no transita por las
cadenas tróficas de modo cíclico, como
ocurre con la materia, y el elemento
dinamizador o “motor” debe aportarla
constante y continuamente.
La cadena trófica• Elemento dinamizador (donante de
energía): Sol, energía telúrica, energía química.
• Productores: organismos autótrofos.• Consumidores:
– Primarios: heterótrofos herbívoros.
– Secundarios: heterótrofos secundarios.
• Descomponedores: microorganismos.
Las cadenas tróficas implican:
• Flujo de la materia: los átomos pasan de organismo en organismo, de molécula en molécula.
• Flujo de la energía: pérdida del 90% de la energía de un nivel al pasar al nivel siguiente, lo que hace que el sistema precise un aporte continuo de energía.
Litificación
Volcanes
Combustión
Putrefacción
El ciclo del carbono
CO2 Mat. Org.Productores
Consumidores
Restos
Rocas
Respiración y fermentación
El ciclo del nitrato
NO3– Proteínas…Productores
Consumidores
Proteínas…
Restos
NH3
Urea
Ácido úrico
NH3 Sapróf.
Sapróf.
NO2– Quimiosintéticos
Quimiosintéticos
N2
FijaciónDesamin.
Flujo de la materia
0
20
40
60
80
100
Biomasa
ProductorCon. Prim.Con. Sec.Descomp
Flujo de la energía
0
20
40
60
80
100
Energía
SolProductorCon. Prim.Con. Sec.Descomp
El Sol
Energía solar• Ondas de radio.• Ondas de televisión.• Onda larga (calorífica).• Radiación visible.• Radiación ultravioleta.• Rayos X.• Rayos γ.• Microondas.
ProductoresTransforman la energía lumínica y la materia inorgánica en materia orgánica (rica en energía química), por medio de la fotosíntesis. El rendimiento energético del proceso es del 10%.
Fotosíntesis
CO2 + H2O + luz Materia orgánica + O2
Liquen
Productores-abetos
Haya
Hayedo
Espino blanco
Bosque peremnifolio
Bosque peremnifolio
Abedul-arce
Castaño-chopo
Fresno-haya
Olmo-roble
Tilo-pirámide ecológica
Humedal
Consumidores primarios
Transforman la materia orgánica de los productores en materia orgánica propia, con un rendimiento del 10%.
Alces
Caballos
Ardilla
Perdiz nival
Rupicapra
Caracol
Consumidores secundarios
Transforman la materia orgánica de los consumidores primarios en materia propia, con un rendimiento del 10%.
Autillo
Jabalí
Jabalíes
Cuervos
Cuervo: preferencias alimenticias
Águila real
Águila real: preferencias
Águila culebrera
Víbora hocicuda
Zorro
Gaviotas
Buitre
Buitres
Murciélago
Murciélago
Salamandra
Buho Chico
Lince ibérico
Lince ibérico: preferencias
Lobo
Lobo: preferencias
Nutria
Para ver si has entendido lo
explicado, intenta contestar las
siguientes preguntas:
Si la carne de ternera cuesta 10 veces más
que la verdura, ¿cuál debería ser el “precio
ecológico” de la carne de león, si ésta
estuviera a la venta?
Un chino de 1975 consumía 350 kg de
cereales y 50 kg de carne por año. En
Estados Unidos en aquella época el
consumo per capita era de 1.400 y 350 kg,
respectivamente. Un estudio determinó
que ambas poblaciones estaban
alimentadas de modo similar.¿Cómo es
posible?
¿Es posible que un átomo que haya estado,
por ejemplo, en el cuerpo de Napoleón
forme ahora parte de tu cuerpo?
