CADENA TRÓFICA
La cadena trófica describe el
proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de las diferentes
especies de una comunidad biológica, en el que cada uno se alimenta del
precedente y es alimento del siguiente. También conocida como cadena
alimenticia o cadena alimentaria, es la corriente de energía y nutrientes que
se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su
nutrición.
En una cadena trófica, cada
eslabón (nivel trófico) obtiene la energía necesaria para la vida del nivel
inmediatamente anterior; y el productor la obtiene del sol. De este modo, la
energía fluye a través de la cadena de forma lineal.
En este flujo de energía se
produce una gran pérdida de la misma en cada traspaso de un eslabón a otro, por
lo cual un nivel de consumidor alto (ej: consumidor terciario) recibirá menos
energía que uno bajo (ej: consumidor primario).
Dada esta condición de flujo de
energía, la longitud de una cadena no va más allá de consumidor terciario o
cuaternario.
Desaparición de un eslabón
Una cadena alimentaria en sentido
estricto, tiene varias desventajas en caso de desaparecer un eslabón:
Desaparecerán con él todos los
eslabones posteriores pues se quedarán sin alimento.
Se superpoblará el nivel
inmediato anterior, debido a que ya no existen sus depredadores.
Se desequilibrarán los niveles
más bajos como consecuencia de lo mencionado en 1. y 2.
Niveles tróficos de un ecosistema
En una biocenosis o comunidad
biológica existen:
Productores primarios,
autótrofos, que utilizando la energía solar (fotosíntesis) o reacciones
químicas minerales (quimiosíntesis), obtienen la energía necesaria para
fabricar materia orgánica a partir de nutrientes inorgánicos que toman del aire
y del suelo.
Consumidores, heterótrofos, que
producen sus componentes a partir de la materia orgánica procedente de otros
seres vivos.
Las especies consumidoras pueden
ser, si las clasificamos por la modalidad de explotación del recurso:
Depredadores y pecoreadores. Organismos que ingieren el cuerpo de sus
presas, entero o en parte. Esta actividad puede llamarse y se llama a veces
predación, pero es más común ver usado este término sólo para la actividad de
los carnívoros, es decir, los consumidores de segundo orden o superior (ver más
abajo).
Descomponedores y detritívoros. Los primeros son aquellos organismos
saprótrofos, como bacterias y hongos, que aprovechan los residuos por medio de
digestión externa seguida de absorción (osmotrofia). Los detritívoros son
algunos protistas y pequeños animales, que devoran (fagotrofia) los residuos
sólidos que encuentran en el suelo o en los sedimentos del fondo, así como
animales grandes que se alimentan de cadáveres, que es a los que se puede
llamar propiamente carroñeros.
Parásitos y comensales. Los parásitos pueden ser depredados, como
lo son los pulgones de las plantas por mariquitas, o los parásitos de los
grandes herbívoros africanos, depredados por picabueyes y otras aves. Los
parásitos suelen a su vez tener sus propios parásitos, de manera que cada
parásito primario puede ser la base de una cadena trófica especial de parásitos
de distintos órdenes.
CADENA TRÓFICA
Si examinamos el nivel trófico
más alto de entre los organismos explotados por una especie, atribuiremos a
esta un orden en la cadena de transferencias, según el número de términos que
tengamos que contar desde el principio de la cadena:
Consumidores primarios, los
fitófagos o herbívoros. Devoran a los organismos autótrofos, principalmente
plantas o algas, se alimentan de ellos de forma parásita, como hacen por
ejemplo los pulgones, son comensales o simbiontes de plantas, como las abejas, o
se especializan en devorar sus restos muertos, como los ácaros oribátidos o los
milpiés.
Consumidores secundarios, los
zoófagos o carnívoros, que se alimentan directamente de consumidores primarios,
pero también los parásitos de los herbívoros, como por ejemplo el ácaro Varroa,
que parasita a las abejas.
Consumidores terciarios, los
organismos que incluyen de forma habitual consumidores secundarios en su fuente
de alimento. En este capítulo están los animales dominantes en los ecosistemas,
sobre los que influyen en una medida muy superior a su contribución, siempre
escasa, a la biomasa total. En el caso de los grandes animales cazadores, que
consumen incluso otros depredadores, les corresponde ser llamados
superpredadores (o superdepredadores). En ambientes terrestres son, por
ejemplo, las aves de presa y los grandes felinos y cánidos. Éstos siempre han
sido considerados como una amenaza para los seres humanos, por padecer
directamente su predación o por la competencia por los recursos de caza, y han
sido exterminados de manera, a menudo, sistemática y llevados a la extinción en
muchos casos. En este capítulo entrarían también, además de los predadores, los
parásitos y comensales de los carnívoros.
En realidad puede haber hasta
seis o siete niveles tróficos de consumidores, rara vez más, formando como
hemos visto no sólo cadenas basadas en la predación o captura directa, sino en
el parasitismo, el mutualismo, el comensalismo o la descomposición.
Es de notar, que en muchas
especies distintas, categorías de individuos pueden tener diferentes maneras de
nutrirse, que en algunos casos las situarían en distintos niveles tróficos. Por
ejemplo las moscas de la familia Sarcophagidae, son recolectoras de néctar y
otros líquidos azucarados durante su vida adulta, pero mientras son queresas
(larvas) su alimentación típica es a partir de cadáveres (están entre los
“gusanos” que se desarrollan durante la putrefacción). Los anuros (ranas y
sapos) adultos son carnívoros, pero sus larvas, los renacuajos, roen las
piedras para obtener algas. En los mosquitos (familia Culicidae) las hembras
son parásitas hematófagas de animales, pero los machos emplean su aparato bucal
picador para alimentarse de savia vegetal.
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.
Pirámide de energía en una
comunidad acuática. En ocre, producción neta de cada nivel; en azul,
respiración; la suma, a la izquierda, es la energía asimilada.
Pirámide de energía: En teoría,
nada limita la cantidad de niveles tróficos que puede sostener una cadena
alimentaria sin embargo, hay un problema. Solo una parte de la energía
almacenada en un nivel trófico pasa al siguiente nivel. Esto se debe a que los
organismo usan gran parte de la energía que consumen para llevar a cabo sus
procesos vitales, como respiración, movimiento y reproducción. El resto de la
energía se libera al medio ambiente en forma de calor: Solo un 10% de la
energía disponible dentro de un nivel trófico se transfiere a los organismos
del siguiente nivel trófico. Por ejemplo un décimo de la energía solar captada
por la hierba termina almacenada en los tejidos de las vacas y otros animales
que pastan. Y solo un décimo de esa energía, es decir, 10% del 10%, o 1% en total,
se transfiere a las personas que comen carne de vaca. Por ello cuantos más
niveles existan entre el productor y el consumidor del nivel más alto en el
ecosistema, menor será la energía que quede de la cantidad original.
Pirámide de biomasa: la cantidad
total de tejido vivo dentro de un nivel trófico se denomina biomasa. La biomasa
suele expresarse en término de gramos de materia orgánica por área unitaria.
Una pirámide de biomasa representa la cantidad de alimento potencial disponible
para cada nivel trófico en un ecosistema.
Pirámides de números: las
pirámides ecológicas también pueden basarse en la cantidad de organismos
individuales de cada nivel trófico. En algunos ecosistemas, como es el caso de
la pradera, la forma de la pirámide de números es igual a las pirámides de
energía y biomasa. Sin embargo, no siempre es así. Por ejemplo, en casi todos
los bosques hay menos productores que consumidores. Un árbol tiene una gran
cantidad de energía y biomasa, pero es un solo organismo. Muchos insectos viven
en el árbol, pero tienen menos energía y biomasa. Por ellos, la pirámide de
números del ecosistema forestal, no se parece en nada a una pirámide normal.
También se suele manifestar este
fenómeno indirectamente cuando se censan o recuentan los individuos de cada
nivel, pero aquí las excepciones son más frecuentes y tienen que ver con las
grandes diferencias de tamaño entre los organismos y con los distintos tiempos
de generación, dando lugar a pirámides invertidas. Así en algunos ecosistemas
los miembros de un nivel trófico pueden ser mucho más voluminosos y/o de ciclo
vital más largo que los que dependen de ellos. Es el caso que observamos por
ejemplo en muchas selvas ecuatoriales donde los productores primarios son
grandes árboles y los principales fitófagos son hormigas. En un caso así el
número más pequeño lo presenta el nivel trófico más bajo. También se invierte
la pirámide de efectivos cuando las biomasas de los miembros consecutivos son
semejantes, pero el tiempo de generación es mucho más breve en el nivel trófico
inferior; un caso así puede darse en ecosistemas acuáticos donde los
productores primarios son cianobacterias o nanoprotistas.
RELACIÓN ENTRE LA ENERGÍA Y LOS NIVELES TRÓFICOS
En esta sucesión de etapas en las
que un organismo se alimenta y es devorado, la energía fluye desde un nivel
trófico a otro. Las plantas verdes u otros organismos que realizan la
fotosíntesis utilizan la energía solar para elaborar hidratos de carbono para
sus propias necesidades. La mayor parte de esta energía química se procesa en
el metabolismo y se pierde en forma de calor en la respiración. Las plantas
convierten la energía restante en biomasa, sobre el suelo como tejido leñoso y
herbáceo y bajo éste como raíces. Por último, este material, que es energía
almacenada, se transfiere al segundo nivel trófico que comprende los herbívoros
que pastan, los descomponedores y los que se alimentan de detritos.
Si bien, la mayor parte de la
energía asimilada en el segundo nivel trófico se pierde de nuevo en forma de
calor en la respiración, una porción se convierte en biomasa. En cada nivel
trófico los organismos convierten menos energía en biomasa que la que reciben.
Por lo tanto, cuantos más pasos se produzcan entre el productor y el consumidor
final, la energía que queda disponible es menor.
Rara vez existen más de cuatro
eslabones, o cinco niveles, en una red trófica. Con el tiempo, toda la energía
que fluye a través de los niveles tróficos se pierde en forma de calor. El
proceso por medio del cual la energía pierde su capacidad de generar trabajo
útil se denomina la entropía.
Las plantas obtienen la energía
directamente del Sol por medio de la fotosíntesis. Los animales obtienen la
energía a partir del alimento que ingieren, sea vegetal o animal. Mediante la
respiración, tanto las plantas como los animales aprovechan la energía, pero
disipan parte de ella en forma de calor, que pasa al medio externo. Por tanto,
el flujo de energía que atraviesa un ecosistema es unidireccional.
Algunos microorganismos transforman
la materia orgánica muerta en sales minerales. Las sales son aprovechadas por
los organismos autótrofos, y los organismos autótrofos son ingeridos por los
heterótrofos. Después, tanto los organismos autótrofos como los heterótrofos
mueren y sus restos son transformados por los microorganismos, comenzando de
nuevo el ciclo. Así, pues, la materia circula en el ecosistema de manera
cíclica.
