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Las plantas a través de sus procesos de nutrición utilizan los nutrientes presentes en el suelo, así como captan la energía solar para llevar a cabo la fotosíntesis, y de esta manera elaboran compuestos orgánicos que luego son aprovechados como alimentos por los organismos consumidores. Por esta razón, las plantas se conocen como productores o autótrofos, donde se inicia el flujo de materia y energía de un ser vivo a otro y se forma la cadena alimentaria. En esta, la energía no se recicla sino que se pierde en forma de calor en la naturaleza; por su parte, la materia se recicla al pasar de productores, consumidores primarios, consumidores secundarios y descomponedores, hasta llegar a formar una red o trama alimentaria.
Interrelaciones tróficas
Al observar la naturaleza, se logran distinguir diferentes ecosistemas, es decir, se visualizan ambientes con diferentes temperaturas, incidencia de la luz solar, diferentes tipos de precipitaciones, vientos, concentración de oxígeno, entre otros; factores conocidos como componentes abióticos, los cuales se relacionan con las diferentes especies de animales, plantas, hongos, algas, bacterias o protozoarios, siendo cada población de especies, propias de un ecosistema. Se establece, por lo tanto, un patrón de supervivencia, basado en las relaciones alimentarias entre dichas especies. Las relaciones alimentarias se basarán entonces en las características de las especies, sean productores, herbívoros, carnívoros o descomponedores, teniéndose en cuenta que para la subsistencia de la comunidad ecológica es necesario que exista el alimento suficiente, y así abastecer a todos los componentes de la misma.
La relación alimentaria que se establece entre los seres vivos, productores, consumidores y descomponedores, que habitan en un determinado ecosistema, es lo que se conoce con el nombre de interrelaciones tróficas. Mediante las interrelaciones tróficas se genera el flujo de materia, es decir, de nutrientes desde los productores a consumidores, y luego a los descomponedores, lo que permite un reciclado de componentes indispensables para el equilibrio de los ecosistemas.
Para el estudio de las interrelaciones tróficas se hace necesario el ordenamiento del rol de cada ser vivo dentro de la comunidad ecológica. La relación alimentaria que sostienen los organismos dentro de la trama trófica se indica mediante flechas o señalizaciones, lo cual indica hacia dónde fluye la energía en función de quién come a quién. La posición que ocupa cada especie dentro de las relaciones tróficas indica su nivel trófico.
Niveles tróficos
Dentro de cada comunidad ecológica, los organismos de las diferentes especies, sean plantas, animales o descomponedores, en función a su rol trófico se clasifican en diferentes niveles, los cuales se describen a continuación:
El rol trófico de cada organismo, es decir, el papel que ocupa cada ser vivo dentro de la cadena alimentaria dependerá de las características propias de cada especie, como su adaptabilidad a los recursos del ecosistema y a su capacidad de relacionarse con los diferentes organismos. No obstante, muchos organismo tienden a cambiar sus necesidades alimenticias para lograr esa adaptación, pasando de un nivel trófico a otro, en función a las condiciones de dicho medio. Un ejemplo de esto se observa al estudiar organismos que modifican sus patrones alimentarios basado en una alimentación de insectos y algunos anfibios, pasando ahora a alimentarse de especies de organismos vegetales, dado a la escasez de su alimentación original, por lo que se convierten de consumidores secundarios a consumidores primarios.
Cadenas alimentarias
Las especies de cada nivel trófico se agrupan debido a que poseen el mismo tipo de alimentación, en función a los organismos del nivel trófico inferior, por lo que de ser vivo a ser vivo se establece un flujo de materia y energía, de nivel en nivel y así sucesivamente. Una cadena alimentaria es entonces la sucesión de organismos que se relacionan al alimentarse unos con otros, formando las relaciones tróficas.
Las cadenas tróficas tienen como máximo cinco niveles, entre productores, consumidores primarios, consumidores secundarios, consumidores terciarios, y los descomponedores, estos últimos se alimentan de los desechos de los animales o sus cadáveres, por lo que pueden participar en todos los niveles tróficos. Según la energía que se transfiera de eslabón a eslabón, será mayor la cadena alimentaria. Un ejemplo de cadena alimentaria es: planta, saltamontes, zorro y coyote.
Tramas alimentarias
Con fines de facilitar el estudio de las relaciones alimentarias que se dan en los organismos de un ecosistema se introduce el concepto de cadena alimentaria, sin embargo, en la naturaleza la situación es mucho más compleja ya que muchas cadenas alimentarias se mezclan unas con otras, de manera de que no se habla de un evento individual sino de relaciones alimentarias que se dan entre los organismos de diferentes cadenas tróficas, lo que da origen a verdaderas redes tróficas, proceso que se le denomina tramas alimentarias. Como ejemplo de las tramas alimentarias en la naturaleza están los organismos omnívoros, que se alimentan tanto de plantas como de animales, lo que les permite pasar de un nivel trófico a otro, así como consumidores primarios que se alimentan de diferentes especies vegetales, o un fruto que es consumido por organismos en distintos niveles (Fig. 1).
Figura 1. Trama alimentaria.
Tomado de: http://material-preuniversitario.blogspot.com/2012/03/cadenas-y-tramas-alimentarias.html
Pirámides ecológicas
Cada nivel trófico suministra el alimento necesario para la supervivencia de los organismos del siguiente nivel trófico, es decir, de los tejidos y compuestos químicos de los productores se alimentan los consumidores primarios, de la carne de los consumidores primarios se alimentan los consumidores secundarios y así sucesivamente, por lo que entre los organismos involucrados en las tramas alimentarias hay una pérdida en biomasa a medida que se pasa de nivel a nivel. La energía que pasa de un nivel trófico a otro, es cada vez menor en función de los niveles en cada cadena alimentaria.
Las relaciones entre el número de individuos y el tamaño de los mismos y la proporción de energía presente en los eslabones forma una pirámide ecológica.
Las pirámides ecológicas se representan con una base de organismos productores, el segundo eslabón los consumidores primarios, el tercer eslabón los consumidores secundarios, y así sucesivamente, por lo que la proporción de biomasa y energía disminuye al subir en la pirámide (Fig. 2).
Figura 2. Pirámide ecológica.
Tomado de: http://www.oni.escuelas.edu.ar/2003/BUENOS_AIRES/56/piramide.htm
Flujo de energía
La energía química proveniente de la biomasa de los organismos vivos funciona como alimento para abastecer los diferentes procesos vitales, desde la respiración celular, el crecimiento, hasta la supervivencia de las especies. Solo los organismos productores son capaces de utilizar la energía solar para transformarla en energía química, características que los hace seres autótrofos, y de allí su gran importancia para el mantenimiento y equilibrio de las comunidades y los ecosistemas. El flujo de energía entre los diferentes niveles trófico es unidireccional, es decir, en un solo sentido desde productores hasta los diferentes consumidores (Fig. 3).
La importancia de los organismos productores puede estudiarse al conocer los porcentajes de energía que se transfieren de nivel trófico a otro, siendo éstos de aproximadamente un 10 %, lo que indica que un 90 % de energía no se transfiere sino que se pierde en forma de calor y no puede volver a utilizarse, por lo que mientras mayor sea la pirámide ecológica mayor será la cantidad de energía necesaria para conservarla. Es necesario entonces una constante incorporación de energía biológica al la comunidad y a los ecosistemas, provenientes de los productores.
Figura 3. Flujo de energía.
Tomado de: http://ecoplexity.org/node/707
Ciclo de la materia
La materia durante millones de años ha sido recuperable a diferencia de la energía, reciclándose entre nivel trófico a otro dentro de las cadenas y tramas alimentarias. Todos los nutrientes del suelo, del aire, de desechos y restos de organismo muertos, entre ellos, nitratos, dióxido de carbono, fosfatos, oxígeno, son aprovechados por todos los seres de los diferentes niveles tróficos, y es lo que se conoce como ciclo de la materia.
Referencias bibliográficas:
Martín, J. (1994). Estudios de la naturaleza. Primer año de Educación Media. (1a. ed.) Revisada 2011. Caracas, Venezuela. Pág: 120-123.
