ESTRUCTURA TRÓFICA Cadenas y redes tróficas

La energía almacenada por las plantas se mueve a través del ecosistema en etapas donde organismos comen y son comidas

Cadenas y redes tróficas

Recursos se comparten, inicios de cadenas

Complejidad varía según ecosistemas

Niveles tróficos Productores, plantas

Herbívoros (consumidores primarios)

Carnívoros primarios (Consumidores secundarios)

Consumidores en más de un nivel trófico: omnívoros. Carroñeros (herbívoros o carnívoros), saprófitos

Carnívoros secundarios (Consumidores terciarios)

Los descomponedores o detritívoros Descomponedores microscópicos (bacterias, protozoos, hongos). Un millón de organismos en los primeros 10 cm de un m2 de suelo forestal en clima templado. Descomponedores macroscópicos. Colémbolos, ácaros, miriápodos, lombrices, nemátodos, babosas en ecosistemas terrestres. Cangrejos, moluscos, larvas de efemerópteros, plecópteros, tricópteros en ecosistemas acuáticos. Macro descomponedores fragmentan material detritívoro a disposición de micro-descomponedores. La materia orgánica descompuesta puede pasar entre diferentes grupos de cadena alimentaria hasta alcanzar forma inorgánica (Nitrógeno, fósforo, potasio, etc. disponible a plantas).

Red trófica

Cadena trófica (tres niveles)

Cadena trófica detrítica

• diferencias sergún fuente de energía utilizada por consumidores primarios.

Cualquier ecosistema presenta una cadena trófica con herbívoros y una de detritívoros.

• Cadena de herbívoro energía es la biomasa o producción primaria neta. • En cadena detritívora, energía es materia orgánica muerta detrito.

Cadenas y energía Herbívoros utilizan 2.6% de producción primaria neta (PPN) en un bosque caducifolio templado. Ganado en pradera herbácea sólo llegan a consumir el 30 a 50% de PPN a nivel de suelo y devuelve cerca de 50% de energía que consume a cadena detritívora en forma de heces.

Del 100 % energía fijada por fotosíntesis en un bosque caducifolio templado, 50% de producción bruta se destina a mantenimiento y respiración, 13% a nuevos tejidos, 2% es consumido por herbívoros, 35% entra en cadena alimentaria de los descomponedores.

Para medir el flujo de energía a través de ecosistema, se debe rastrear flujos de energía entre niveles tróficos, definir la conexión entre cadenas herbívora y detrítivora además de medir las pérdidas del ecosistema producidas por la respiración (R ).

Cuantificar flujo de energía La energía disponible para un nivel trófico (n) es la producción de nivel inferior inmediato (n – 1).

Pn 1

es energía disponible para herbívoros (nivel trófico n).

La producción en parte es consumida o ingerida (I) y resto va a cadena detrítivora como materia orgánica muerta. De la energía consumida una parte es asimilada por organismos (A) y otra como material desecho a cadena detritívora (D). De la energía asimilada una parte se pierde en respiración (R ) y el resto es producción P n

Toda la energía que entra en el ecosistema como producción primaria neta se pierde por medio de respiración. En general la energía se reduce 10 veces al pasar de un nivel trófico a otro.

Eficiencia de asimilación: proporción E asimilada y proporción que se pierde como desechos. Eficiencia de producción indica las proporciones relativas de energía asimilada que van a producción y respiración. Eficiencia de consumo: cantidad de energía disponible siendo consumida.

Homeotermos son más eficientes que poiquilotermos pero tienen baja eficiencia de producción porque tienen altos costos de mantenimiento y respiración. Al revés en poiquilotermos. Poiquilotermos como arañas depredadoras tienen eficiencia cerca de 90%.

La producción de sucesivos niveles tróficos se dispone en pirámides ecológicas tróficas que representan el ecosistema. Las pirámides sirven para mostrar cómo varían algunas características de los niveles tróficos, como la energía o la biomasa, al pasar de unos niveles a otros. Cada nivel trófico se representa por un rectángulo. La longitud de la base de cada rectángulo es proporcional al valor de la característica medida.

Pirámides de biomasa

Pirámides de números

b) Pirámide invertida (fitoplancton, reproducción rápida,alta producción biomasa baja) b) Pirámide invertida, Num insectos herbívoros mayor num de plantas

Pirámides de energía la energía de cada nivel supone un 10 % de la del nivel inferior, del cual la toman.Energia se agota

•Pirámide de energía, cuenta el flujo de energía en cada nivel, tasa con la que la materia alimenticia atraviesa la cadena trófica. •Cada nivel transfiere menos energía de la que le fue transferida. •En Pirámide de biomasa no se resalta importancia en ecosistema de organismos con biomasa pequeña pero energía total que asimilan y transportan es mayor que organismos con mayor biomasa (fitoplancton).

La anchura de cada escalón es proporcional a la producción neta de cada nivel trófico

•La mayoría de redes tróficas presentan cadenas alimenticias con longitudes cortas (conexiones entre depredadores topo y especies basales como plantas). • A mayor riqueza mayor longitud de cadena pero en promedio llegan a cinco eslabones. • Hipótesis I, limitación energética: baja eficiencia de transferencia de energía a lo largo de cadena. Las cadenas alimenticias de ambientes altamente productivos podrían ser más largas y de ambientes deteriorados más cortas. • Hipótesis II, estabilidad dinámica, entre más largas las cadenas, más inestables son y como consecuencia cualquier efecto en los niveles tróficos bajos se magnificará hacia arriba llevando a depredadores tope a la extinción. Ambientes inestables favorecen a cadenas más cortas.

Regulación en una red trófica por método bottom – up (abajo –arriba), regulan los productores

Control ecosistémico top-down (arriba – abajo), predadores regulan hacia abajo

Regulación ecosistémica, “cintura de avispa”, regulación por niveles tróficos intermedios

Cadena trófica y estabilidad en ecosistema

Productividad y longitud de cadenas tróficas