Cadenas y redes alimenticias: niveles tróficos y flujo de energía

En un ecosistema, la materia y la energía pasan de unos organismos a otros a través de la alimentación: unos comen y son comidos. Estudiar quién se come a quién permite entender cómo funciona el ecosistema y qué pasa si una especie desaparece.

Cadena alimenticia

Una cadena alimenticia (o trófica) es una secuencia lineal de organismos en la que cada uno se alimenta del anterior. Las flechas indican el sentido en que pasa la energía: del alimento hacia quien lo come.

$$\text{pasto} \longrightarrow \text{saltamontes} \longrightarrow \text{rana} \longrightarrow \text{culebra} \longrightarrow \text{halcón}$$

Cada eslabón es un nivel trófico:

Los descomponedores (bacterias y hongos) actúan en todos los niveles: degradan los restos y desechos de todos los organismos y devuelven los nutrientes al suelo.

En el mar, una cadena típica es: fitoplancton → zooplancton → sardina → atún → tiburón.

Red o trama alimenticia

En la naturaleza, casi ningún animal come una sola cosa ni tiene un solo depredador. Las cadenas alimenticias se entrelazan y forman una red o trama alimenticia, que representa mejor las relaciones reales.

Las redes complejas hacen más estable al ecosistema: si una especie disminuye, sus depredadores pueden comer otra cosa. En cambio, la desaparición de una especie clave puede afectar a muchas otras.

Flujo de energía y regla del 10 %

La energía entra al ecosistema como luz solar, los productores la convierten en energía química y pasa de un nivel trófico al siguiente. Pero en cada paso se pierde la mayor parte: los organismos usan energía para vivir (respiración, movimiento, temperatura corporal) y la liberan como calor, y no todo lo que comen se digiere.

En promedio, solo pasa al siguiente nivel cerca del 10 % de la energía (regla del 10 % de Lindeman).

Ejemplo: si los productores de un ecosistema fijan 10 000 kcal, a los herbívoros llegan unas $10\,000 \times 0.1 = 1\,000$ kcal, a los carnívoros $100$ kcal y a los consumidores terciarios solo $10$ kcal.

Consecuencias:

• Las cadenas alimenticias son cortas (rara vez tienen más de 4 o 5 niveles): no alcanza la energía para más.
• Hay muchos más productores y herbívoros que grandes depredadores.
• Comer directamente vegetales aprovecha mejor la energía que comer carne: la misma superficie de cultivo alimenta a más personas.

A diferencia de la energía, que fluye en un solo sentido y se pierde como calor, la materia se recicla gracias a los descomponedores, en los ciclos biogeoquímicos.

Pirámides ecológicas

Representan los niveles tróficos como bloques apilados:

• De energía: siempre tiene forma de pirámide, por la regla del 10 %.
• De biomasa: la masa total de organismos de cada nivel.
• De números: la cantidad de individuos. Puede estar invertida: un solo árbol alimenta a miles de insectos.

Bioacumulación

Algunas sustancias tóxicas que no se degradan, como el mercurio o el insecticida DDT, se acumulan en los tejidos y se concentran al subir por la cadena alimenticia (biomagnificación). Por eso los grandes depredadores, como el atún o las águilas, pueden tener concentraciones miles de veces mayores que el agua o el suelo. El DDT casi provocó la extinción de algunas aves rapaces porque hacía frágiles los cascarones de sus huevos.

Comprueba lo aprendido

1. ¿Qué diferencia hay entre una cadena y una red alimenticia?Ver respuestaOcultar respuesta

La cadena es una secuencia lineal; la red es el conjunto de cadenas que se entrelazan en un ecosistema.

2. Si las plantas de un prado fijan 50 000 kcal, ¿cuánta energía llega a los carnívoros que comen herbívoros?Ver respuestaOcultar respuesta

Herbívoros: $50\,000 \times 0.1 = 5\,000$ kcal; carnívoros: $5\,000 \times 0.1 = 500$ kcal.

3. ¿Qué papel tienen los descomponedores?Ver respuestaOcultar respuesta

Degradan la materia orgánica muerta y devuelven los nutrientes al ambiente, donde los usan los productores.

Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:

Ejercicios de ecología y medio ambiente

Referencias

• González, F. y Medina, L. (1995). Ecología. McGraw-Hill.
• Campbell, N. A. y Reece, J. B. (2007). Biología (7.ª ed.). Editorial Médica Panamericana.
• Colegio Nacional de Matemáticas. Guía práctica para el examen de ingreso a la universidad. Pearson Educación (temario de referencia).

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