Cadenas y redes tróficas

Muchas veces se habla de estas relaciones a través de las llamadas cadenas alimentarias. 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.

Si analizamos varias de estas cadenas nos daremos cuenta de que tienen una estructura similar y de que el rol que cumplen los organismos de cada "eslabón" suele repetirse. Por ejemplo, siempre empiezan con un autótrofo (productor) y los restantes son heterótrofos. Y entre estos, el último suele ser un descomponedor. A partir de allí el ciclo de la materia vuelve a empezar.

Pero también vemos que el "eslabón" que sigue al productor es un herbívoro  , justamente porque así se llama a los que se nutren de vegetales. También se los llama consumidores primarios. 

Aquel animal que se come al herbívoro es un carnívoro   y también se lo conoce como consumidor secundario. A partir de allí puede haber también un terciario que se coma al anterior pero generalmente este se encuentra en el nivel más alto de la cadena alimentaria y no tiene depredadores naturales (salvo el hombre). Es decir que hasta allí llegaría esta historia.

Estas "cadenas" ayudan a comprender de forma fácil y rápida las relaciones que se dan entre las plantas, los animales, los hongos, etc. y por eso muchas veces se les explica a los chicos de esta manera. Pero ocurre que en la realidad rara vez existen como tales ya que la naturaleza es bastante más compleja.

¿En qué sentido? Bueno, por empezar, la mayor parte de los consumidores se alimentan de distintas especies. Algunos incluso se alimentan tanto de autótrofos como de heterótrofos. A estos se los llama omnívoros   (comen animales y vegetales) y los seres humanos somos un ejemplo de ello. Es decir que un organismo puede ser un consumidor primario en una cadena y secundario en otra. 

Y por otro lado, todos los seres vivos somos, tarde o temprano, alimento para los descomponedores, también llamados detritívoros (comen detritos, o sea, restos). No importa en que "eslabón" de la cadena estemos. Ellos constituyen en todos los casos el último puesto de este flujo de materia y energía... hasta que vuelve a empezar.

Es por todo esto que muchos prefieren hablar de redes tróficas (recuerda que trofos era alimento) en lugar de las tradicionales cadenas alimentarias. Si lo piensas por un segundo, las redes no son más que una compleja trama que surge del entrecruzamiento de varias cadenas en un mismo ecosistema.

DEFINICIÓN DE CADENA ALIMENTICIA

La cadena alimenticia o cadena trófica señala las relaciones alimenticias entre

productores, consumidores y descomponedores. En otras palabras, la cadena refleja

quién se come a quien (un ser vivo se alimenta del que lo precede en la cadena y, a la vez,

es comido por el que lo sigue).

Se trata, en definitiva, de una corriente de energía que comienza con la fotosíntesis y que

después se transfiere de un organismo a otro a través de la nutrición. La cadena

alimenticia, por lo tanto, se inicia con los vegetales fotosintéticos, que tienen la capacidad

de crear materia viva a partir de la inerte. Por eso, se los denomina productores.

Autótrofos es como también se llama a estos citados productores entre los que podremos

subrayar que se encuentran las plantas.

En el siguiente eslabón de la cadena nos encontramos con los animales que se alimentan de

los productores y que reciben el nombre de consumidores primarios o fitófagos. Los seres

herbívoros son los que consideran que son consumidores primarios pues son los que se

alimentan de los productores, las plantas. Entre ellos podríamos destacar, por ejemplo, a los

insectos. Estos animales sirven de alimento para otros que son conocidos

comoconsumidores secundarios o carnívoros.

Y luego también podríamos hablar de los consumidores terciarios que son aquellos que se

alimentan básicamente de los secundarios. Entre aquellos podríamos destacar que se

encuentran todos aquellos animales y seres del ecosistema que ejercen superioridad sobre el

resto, como sería el caso de los superpredadores como el cocodrilo, el tiburón, el jaguar, el

oso polar, el lobo o el león.

Para cerrar la cadena, aparecen las bacterias y hongos que descomponen los desechos de

las plantas y de los animales. Con esta descomposición, vuelven a aparecer elementos

simples que son utilizados como alimento por las plantas.

El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas físicos en forma de calor o trabajo. También se postula la existencia de una magnitud llamada entropía, que puede ser definida para cualquier sistema.

Las Leyes Termodinámicas pueden expresarse de la siguiente manera:

Ley Cero de la Termodinámica

A esta ley se le llama de "equilibrio térmico". El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemas equilibrados tienen la misma temperatura.

Esta ley dice "Si dos sistemas A y B están a la misma temperatura, y B está a la misma temperatura que un tercer sistema C, entonces A y C están a la misma temperatura". Este concepto fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, no fue formulado hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibe la posición cero.

Un ejemplo de la aplicación de esta ley lo tenemos en los conocidos termómetros.

Primera Ley de la Termodinámica

Esta primera ley, y la más importante de todas, también conocida como principio de conservación de la energía, dice: "La energía no puede ser creada ni destruida, sólo puede transformarse de un tipo de energía en otro".

La primera ley de la termodinámica da una definición precisa del calor, y lo identifica como una forma de energía. Puede convertirse en trabajo mecánico y almacenarse, pero no es una sustancia material.

Experimentalmente se demostró que el calor, que originalmente se medía en unidades llamadas calorías, y el trabajo o energía, medidos en julios, eran completamente equivalentes. Una caloría equivale a 4,186 julios.

Ver: PSU: Física; Pregunta 14_2005(1)

Segunda Ley de la Termodinámica

La segunda ley dice que "solamente se puede realizar un trabajo mediante el paso del calor de un cuerpo con mayor temperatura a uno que tiene menor temperatura". Al respecto, siempre se observa que el calor pasa espontáneamente de los cuerpos calientes a los fríos hasta quedar a la misma temperatura.

Trabajo y energía.

La segunda ley de la termodinámica da, además, una definición precisa de una propiedad llamada entropía (fracción de energía de un sistema que no es posible convertir en trabajo).

Para entenderla, la entropía puede considerarse como una medida de lo próximo o no que se halla un sistema al equilibrio; también puede considerarse como una medida del desorden (espacial y térmico) del sistema.

Pues bien, esta segunda ley afirma que "la entropía, o sea, el desorden, de un sistema aislado nunca puede decrecer. Por tanto, cuando un sistema aislado alcanza una configuración de máxima entropía, ya no puede experimentar cambios: ha alcanzado el equilibrio" (Ver: Procesos reversibles e irreversibles en la Naturaleza).

Como la entropía nunca puede disminuir, la naturaleza parece pues "preferir"’ el desorden y el caos. Puede demostrarse que el segundo principio implica que, si no se realiza trabajo, es imposible transferir calor desde una región de temperatura más baja a una región de temperatura más alta.

Tercera Ley de la Termodinámica

El tercer principio de la termodinámica afirma que "el cero absoluto no puede alcanzarse por ningún procedimiento que conste de un número finito de pasos. Es posible acercarse indefinidamente al cero absoluto, pero nunca se puede llegar a él".

Es importante recordar que los principios o leyes de la Termodinámica son sólo generalizaciones estadísticas, válidas siempre para los sistemas macroscópicos, pero inaplicables a nivel cuántico.

Asimismo, cabe destacar que el primer principio, el de conservación de la energía, es una de las más sólidas y universales de las leyes de la naturaleza descubiertas hasta ahora por la ciencia.

El cero absoluto implicaría falta total de movimiento atómico.