Energía y Materia en los Ecosistemas
El Papel Vital de las Lombrices en el Ecosistema
La frase de White subraya el impacto negativo que tendría la desaparición de las lombrices. Además de airear el suelo, estas lo enriquecen significativamente con su excremento.
- Riqueza Nutricional: Los excrementos de las lombrices son mucho más ricos en sustancias utilizables que la tierra que ingieren, aportando minerales y enriqueciendo el suelo.
- Composición: Contienen 5 veces más calcio, 7 veces más fósforo y 11 veces más potasio que la tierra que comen.
Comparación Biológica: Lombrices e Intestinos
Las lombrices realizan un trabajo similar al de los intestinos, ya que avanzan en el suelo y forman galerías mientras ingieren la tierra, un proceso análogo al transporte de nutrientes en el cuerpo.
Interacción y Ciclos Ambientales
«Los animales están influenciados por el medio, pero también ellos influyen en el medio»: Los animales interactúan con el medio constantemente, formando parte de una cadena donde cada elemento es imprescindible para aportar materia orgánica y otras sustancias que luego son aprovechadas.
El círculo con flecha (referencia a los ciclos naturales) se relaciona con:
- La cadena alimentaria.
- El cambio de estaciones.
- El ciclo del agua.
Definiciones Fundamentales del Ecosistema
Componentes del Ecosistema
- Factores Bióticos: Seres vivos.
- Factores Fisicoquímicos (Abióticos): Seres no vivos.
Un Ecosistema es el conjunto de factores bióticos y fisicoquímicos en constante relación.
Estructura del Ecosistema
- Biotopo: Conjunto de factores fisicoquímicos que conforman el ambiente.
- Biocenosis: Comunidad de seres vivos.
Nota: La unión del Biotopo y la Biocenosis forma la Bionomía.
Niveles de Organización Ecológica
La organización ecológica sigue una jerarquía ascendente:
INDIVIDUO → POBLACIÓN → COMUNIDADES → ECOSISTEMAS → BIOMAS → BIOSFERA
Funcionamiento y Flujo de Energía
Sistemas Abiertos y Equilibrio (Homeostasis)
Los ecosistemas son considerados Sistemas Abiertos. El funcionamiento de un ecosistema equilibrado se rige por la Homeostasis.
- Ecosistema A: Entra materia y energía, y aumenta la cantidad de individuos.
- Ecosistema B: Entra materia y energía, y también sale.
- Ecosistema C: Individuos liberan materia y energía.
Niveles Tróficos y Transferencia de Energía
El estudio de los ecosistemas incluye su funcionamiento y organización, definida por los niveles tróficos:
- Nivel 1: Productores (Autótrofos).
- Nivel 2: Consumidores Primarios (Herbívoro).
- Nivel 3: Consumidores Secundarios (Carnívoros).
- Nivel 4: Consumidores Terciarios (Carnívoros).
- Descomponedores.
Cada nivel trófico indica el número de veces que la energía se transfiere a través de los seres vivos, ya que cuando un animal se alimenta de otro, obtiene su energía.
Pérdida de Energía: Solo se aprovecha entre el 1% y el 3% de la materia que ingresa. Gran parte de la energía se pierde como calor. Cada nivel recibe aproximadamente el 10% de la energía del nivel anterior.
Cada una de las flechas en los diagramas de flujo representa energía lumínica, química (utilizable) y calórica.
Cadenas y Redes Alimentarias
Ejemplo de Cadena: Vegetal → Liebre → Víbora → Halcón → Descomponedores (Hongos).
Ejemplo de Red:
- El vegetal alimenta a la liebre y al ratón.
- La liebre alimenta a la víbora y al zorro.
- El ratón alimenta a la víbora y al puma.
- La víbora alimenta al halcón.
- El zorro alimenta al puma.
Diferencia entre Cadena y Red
En la cadena, las especies ocupan un solo lugar en los eslabones, mientras que en la red, pueden ocupar más de uno.
Ventaja de la Alimentación Múltiple: La ventaja de que un ser vivo tenga una fuente de alimentación múltiple es que reduce el riesgo de extinción. La alimentación diversificada contribuye al equilibrio del ecosistema, evitando la muerte masiva de especies.
La Energía Solar y la Dependencia Biológica
«Se puede obtener una porción de sol en el supermercado» porque las plantas utilizan la energía solar para fabricar su alimento. Esta energía pasa a los herbívoros, luego a los carnívoros, y finalmente a nosotros, lo que significa que también consumimos energía solar indirectamente.
Indispensabilidad de las Plantas: Las plantas son cruciales, ya que utilizan la energía del Sol para fabricar azúcares mediante la fotosíntesis, acumulando un combustible que permite que el mundo continúe funcionando. Las plantas producen más de lo que necesitan para vivir y crecer, y el resto del mundo orgánico depende de ese excedente.
El Hombre y las Leyes Naturales: Se dice que el hombre está sujeto a las leyes de la naturaleza porque, aunque se pueda modificar el ADN, la vida sin clorofila (y por ende, sin la base de la cadena trófica) no es sostenible.
Función de los Descomponedores
Los descomponedores transforman la materia orgánica muerta en materia inorgánica, cerrando el ciclo de nutrientes.
Límites Ecológicos y Adaptación
Si se arroja un pez de agua salada al agua dulce o una rata de ciudad a un bosque, morirían porque sus cuerpos no están adaptados a ese ecosistema específico.
Condiciones Óptimas y Rango de Tolerancia
Cada especie tiene un rango de tolerancia que marca los valores extremos (temperatura, pH, humedad, etc.) entre los cuales puede crecer y desarrollarse. En algunas especies, este rango es amplio, y en otras, es estrecho.
Dentro de este rango, existe un valor óptimo, que es aquel en el cual la especie alcanza su máximo crecimiento.
Propiedades del Sistema
- Propiedades Emergentes: Surgen cuando todas las partes del sistema se unen (el todo es más que la suma de sus partes).
- Propiedades Trascendentes: Son propiedades que tiene cada una de las partes y que se transfieren a cada uno de los niveles de organización.