RELACIONES ALIMENTARIAS. CADENAS Y REDES TRÓFICAS

Los seres vivos se relacionan con su entorno para obtener materia y energía. Estas relaciones se representan mediante las cadenas alimentarias o tróficas. Una cadena trófica está formada por una serie de org. ordenados linealmente de forma que cada uno de ellos es comido por el que le sigue.
Todas las cadenas avanzan por una serie de niveles tróficos:
  - Primer nivel trófico→ productores.
  - Segundo nivel trófico y sig. → consumidores según su orden.
Entre las cadenas alimentarias de un ecosistema se establecen conexiones → red trófica.

La inclusión de un organismo en un nivel trófico se realiza en función del nivel trófico más avanzado que explota. Este criterio se basa en el hecho de que las sp situadas en los niveles tróficos sup. son especialmente significativas en la regulación del ecosistema.

Mediante la fotosíntesis, los productores consumen mat. inorgánica y E luminosa y obtienen E química, almacenada en su materia orgánica.
Destinos de esta materia orgánica:

• Una parte es degradada en la respiración para obtener E para sus funciones vitales, la cual vuelve al medio en forma de calor. • Otra parte constituye los desechos, que pasan directamente al nivel de los descomponedores (hojarasca → humus). • El resto queda almacenada en sus órganos (madera, frutos,...). Esta materia orgánica es la que puede ser utilizada por el sig. nivel trófico → herbívoros, que la transforman, a su vez, en mat. propia. Pero éstos no consumen toda la mat. orgánica almacenada por los productores (por ej., la madera); y tampoco aprovechan la materia no digerida (→ heces fecales). Esta mat. orgánica pasa directamente a los descomponedores. Al final, sólo una parte de la mat. orgánica almacenada por los productores acaba siendo transformada en materia propia de los consumidores primarios.

El proceso se repite en cada uno de los niveles tróficos del ecosistema.
Finalmente, los org. descomponedores transforman la mat. orgánica muerta en compuestos inorgánicos que pueden ser reutilizados de nuevo por los productores.
La materia circula en el ecosistema, pues, de forma cíclica: el flujo de la materia es cerrado: vuelve a ser reutilizada a través de los llamados ciclos geoquímicos.

Sin embargo, el flujo de E es abierto. A su paso por cada nivel trófico, una parte de la E contenida en los compuestos orgánicos es liberada por la respiración y se cede al medio en forma de calor, por lo que no puede volver a ser reutilizada. En cada nivel trófico disminuye la E disponible para el nivel sup., ya que una parte de la E disponible para la consumidores es consumida en cada eslabón.
Al final, toda la E química almacenada por los productores acaba, tarde o temprano, transformada calor, por lo que es necesario un continuo aporte de E del ext. del ecosistema (→ E solar).

Biomasa → cantidad de mat. orgánica de un individuo, de un nivel trófico o del cj. de un ecosistema (unidades: kg/S ó V;  KJul/S ó V).

Una parte de la E que pasa a través de un nivel trófico se almacena en los organismos; así, aumenta la biomasa.

Producción → biomasa nueva que se produce en un ecosistema en un tiempo determinado, ya sea porque los individuos existentes crecen o porque se reproducen:

No siempre a mayor biomasa corresponde mayor producción. La producción depende la de velocidad con que un org. crece y se reproduce. En general, los org. pequeños son más productivos que los grandes, ya que los primeros se reproducen y crecen más rápidam. que los segundos. Y los ecosistemas acuáticos suelen ser más productivos que los terrestres.
Ej.: el fitoplancton tienen una biomasa relativam. baja, porque es comido rápidam. por los org. consumidores, pero tiene una productividad alta, ya que su tasa de crecimiento y reproducción (producción) es muy alta.

• Producción primaria bruta (PPB) → biomasa producida por fotosíntesis (→ org. autótrofos).

• Producción primaria neta (PPN) → incremento de biomasa de los productores primarios:

Siendo RA (respiración autótrofa)  la biomasa consumida por las plantas por respiración (en general, por su metabolismo).

• Producción secundaria neta (PSN)  → incremento de la biomasa en los dif. niveles de consumidores:

siendo RH la biomasa consumida por la respiración heterótrofa (en general, por su metabolismo).

• Producción neta de un ecosistema (PNE) → incremento de biomasa que se acumula en el ecosistema en un periodo determinado.

La producción neta de un nivel trófico (la única que puede ser cedida al nivel trófico sig.) es sólo una pequeña parte de la biomasa recibida (igual que la E); por esta razón no suele haber cadenas de más de 6 eslabones, ya que rápidamente se alcanza un nivel a partir del cual el alimento no es suficiente para mantener poblaciones de un nivel sup. 

La energía que queda para que pueda ser empleada en el siguiente nivel es mínima, aunque cada nivel trófico es más eficaz que en anterior. Ver los niveles del maíz, del ratón y del zorro.

Son formas de representación para mostrar cómo varían algunas características de los niveles tróficos, al pasar de unos niveles a otros. El rectángulo que forma la base de la pirámide corresponde a los productores, y sobre él, de forma ordenada, se disponen los otros niveles tróficos.

Tipos de pirámides:

♦ Pirámides de números
Reflejan el nº de individuos de cada nivel trófico. Estas pirámides tb. pueden ser invertidas [ej.: a veces el nº de insectos herbívoros (consumidores) es muy superior al nº de plantas (productores)].

♦ Pirámides de biomasa
Cada rectángulo representa la biomasa acumulada en ese nivel trófico. En general, las pirámides de biomasa de ecosistemas terrestres son de estructura normal, pero en los océanos pueden ser invertidas debido a su alta productividad: la biomasa de un nivel puede ser superior a la del nivel inferior (ej.: el fitoplancton (productores) tienen muy poca biomasa, pero se reproducen y crecen a gran velocidad).

♦ Pirámides de producción de E
Cada rectángulo representa la producción neta o E acumulada en ese nivel trófico durante un determinado tiempo. El rectángulo de los productores es siempre el mayor y van haciéndose menores en los sucesivos niveles de consumidores. Esto es así por que cada nivel trófico debe proporcionar la E suficiente para sorportar al que está por encima de él. La E disponible es decreciente a lo largo de la cadena trófica, según una progresión geométrica: sólo una décima parte de la E procedentes del nivel ant. pasa al sig. Estas pirámides no pueden ser invertidas.