CAPÍTULO 8 / TEMA 4

Formas básicas de nutrición

Los seres vivos requieren energía para realizar diferentes funciones. Esta energía la obtienen de los alimentos y les permite crecer, reparar y reemplazar las células, liberar energía y mantener todos sus procesos vitales. Este proceso se llama nutrición y los componentes químicos en los alimentos son los nutrientes.

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AUTÓTROFOS

Son los organismos que sintetizan sus propias moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples, como por ejemplo CO₂ y nitratos. La energía para este proceso deriva de la luz solar (fotosíntesis) o de la oxidación de moléculas inorgánicas (quimiosíntesis).

Las plantas y ciertas bacterias fotosintéticas pueden fabricar sus propios alimentos a partir de sustancias inorgánicas, como el agua y el dióxido de carbono, junto a la energía de la luz solar.

Debido a que los autótrofos sintetizan sus propias moléculas orgánicas, se los conoce comúnmente como productores.

Fotosíntesis y quimiosíntesis

Son procesos por los cuales los organismos producen alimentos. La fotosíntesis es alimentada por la luz solar, mientras que la quimiosíntesis funciona con energía química.

La fotosíntesis es la conversión de energía lumínica en energía química.

En las plantas, el agua absorbida por las raíces del suelo sube por el xilema y llega hasta las hojas.
El dióxido de carbono entra por los estomas presentes en el envés de las hojas.
La luz del sol penetra en las hojas a modo de energía solar.
El producto final de la fotosíntesis es la glucosa que, a menudo, se convierte en almidón.

Todos los organismos fotosintéticos usan energía solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno:

6CO₂ + 6H₂O a C₆H₁₂O₆ + 6O₂

La quimiosíntesis ocurre en bacterias y otros organismos e implica el uso de energía liberada por las reacciones químicas inorgánicas para producir alimentos.

Por ejemplo, en los respiraderos hidrotermales, algunas bacterias oxidan el sulfuro de hidrógeno, agregan dióxido de carbono y oxígeno para producir azúcar, azufre y agua:

CO₂ + O₂ + 4H₂S a CH₂0 + 4S + 3H₂O

¿Sabías qué?

El conocimiento de las comunidades quimiosintéticas es relativamente nuevo y fue sacado a la luz cuando los humanos observaron por primera vez un respiradero en el fondo del océano en 1977.

HETERÓTROFOS

Son los organismos que obtienen moléculas orgánicas de otros organismos. Debido a que los heterótrofos no pueden producir sus propias moléculas orgánicas y deben obtenerlas de otras fuentes, se los llama consumidores.

Existen tres tipos de heterótrofos: holozoicos, saprófitos y parásitos.

Herbívoros

Los herbívoros son animales cuya fuente primaria de alimento está basada en plantas. Estos animales han desarrollado sistemas digestivos capaces de digerir grandes cantidades de material vegetal. Las plantas son ricas en fibra y almidón, y proporcionan la principal fuente de energía en su dieta.

Dado que algunas partes de los materiales vegetales, como la celulosa, son difíciles de digerir, el tracto digestivo de los herbívoros está adaptado para que los alimentos puedan digerirse adecuadamente.

Muchos herbívoros grandes tienen bacterias simbióticas dentro de sus intestinos para ayudar con la descomposición de la celulosa, también tienen tractos digestivos largos y complejos para permitir suficiente espacio y tiempo para que ocurra la fermentación microbiana.

Tipos de herbívoros

Frugívoros

Granívoros

Nectarívoros

Folívoros

Carnívoros

Los carnívoros son animales que se alimentan de otros animales.

Mientras que la mayoría de los carnívoros, como los felinos, comen solo carne, los carnívoros facultativos, como los perros, se comportan más como omnívoros, ya que pueden comer materia vegetal y carne.

¿Sabías qué?

Los carnívoros no solo son los grandes vertebrados, también existen carnívoros invertebrados como las estrellas de mar y las arañas.

Detritívoros vs. descomponedores

Ambos tipos de animales se encuentran dentro del grupo de organismos heterotróficos que descomponen la materia orgánica. La principal diferencia está en el modo en que se alimentan y la manera en que descomponen los alimentos que ingieren. Cabe destacar que los detritívoros forman parte de los descomponedores.

Los detritívoros son los organismos que se alimentan de materia orgánica muerta y en descomposición por ingestión oral. La materia orgánica que alimenta a los detritívoros se llama detrito. El material animal y vegetal muerto puede considerarse como detrito.

Tipos de detritívoros

Terrestres

Escarabajos

Moscas

Ácaros

Babosas

Caracoles

Lombrices de tierra

Milpiés

Acuáticos

Cangrejos

Langostas

Estrellas de mar

Pepinos de mar

Por su parte, los descomponedores son los organismos que descomponen el material orgánico. Los hongos y las bacterias forman parte de este grupo.

Los hongos son descomponedores del tipo saprófito, secretan enzimas digestivas en el material orgánico y luego absorben los nutrientes.

Mixótrofos

Ciertos organismos unicelulares pueden en ocasiones utilizar ambas formas de nutrición, según la disponibilidad de recursos. Euglena gracilis posee clorofila para la fotosíntesis (autotrófica) pero también puede alimentarse de detritos (heterotrófica).

RECURSOS PARA DOCENTES

Video “La fotosíntesis”

Con este vídeo podrá dar a conocer las diferentes etapas de la fotosíntesis y los productos que resultan de esta reacción.

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Vídeo “Nutrición de los seres vivos”

Este recurso audiovisual le permitirá mostrar cómo es la nutrición de todos los seres vivos y su influencia en el ecosistema.

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Artículo “Cadenas Tróficas: ¿quién come a quién?”

Con este recurso podrá adquirir conocimientos acerca de las cadenas y redes tróficas del ecosistema.

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CAPÍTULO 8 / TEMA 5

Tramas tróficas

La comunidad biótica de cualquier ecosistema se basa principalmente en cómo los organismos obtienen su alimento. Estos organismos se interrelacionan en cadenas y redes alimentarias, por lo que dependen unos de otros para sobrevivir.

ESLABONES DE LAS TRAMAS TRÓFICAS

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Los eslabones, también llamados niveles en las tramas tróficas, son las posiciones que los grupos de organismos ocupan en una cadena o red alimentaria. Todas las cadenas y redes alimenticias tienen al menos dos o tres niveles tróficos.

El primer nivel trófico o base de un ecosistema tiene la mayor concentración de energía. Esta energía se dispersa entre los animales en los siguientes tres o cuatro niveles. Ciertos organismos, debido a su tamaño, función o comportamiento alimentario, pertenecen a un nivel trófico particular, aunque a veces es difícil ubicar a los animales con comportamientos más complejos.

Rol trófico

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 su capacidad de relacionarse con los diferentes organismos.

PRODUCTORES

Los productores son organismos que fabrican su propio material orgánico a partir de sustancias inorgánicas simples. No tienen que obtener energía de otros organismos. Adquieren su energía del Sol y la transforman en alimento a través del proceso de fotosíntesis. Los productores también pueden llamarse autótrofos y están al comienzo de cualquier cadena alimenticia simple.

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Para la mayor parte de la biósfera, los principales productores son las plantas fotosintéticas y las algas que sintetizan glucosa a partir de dióxido de carbono y agua. La glucosa producida se usa como fuente de energía y se combina con otras moléculas del suelo para generar biomasa. Es esta biomasa la que proporciona la energía teórica total disponible para todos los organismos no fotosintéticos del ecosistema.

¿Sabías qué?

Las algas microscópicas y las bacterias verdeazuladas son los principales productores de un ecosistema acuático y se conocen como fitoplancton.

CONSUMIDORES

Los consumidores o heterótrofos son organismos que obtienen moléculas orgánicas al comer o digerir otros organismos, son los herbívoros y carnívoros del ecosistema. Al comer otros organismos, obtienen alimento como fuente de energía y moléculas de nutrientes dentro de la biomasa ingerida.

Los consumidores se agrupan en cuatro tipos de acuerdo con sus preferencias alimentarias:

1. Consumidores primarios (herbívoros): se alimentan de los productores, comen las hojas, las flores, los tallos y las raíces de las plantas. Un insecto, un ciervo o un conejo son consumidores primarios en un ecosistema terrestre que tiene árboles, pastos y hierbas como productores.

Los herbívoros son animales vegetarianos lo que significa que no comen carne de otros animales.

2. Consumidores secundarios: se alimentan de consumidores primarios o herbívoros y, por lo tanto son carnívoros, como por ejemplo los sapos, zorros y lobos.

3. Consumidores terciarios: se alimentan de los consumidores secundarios, como por ejemplo el león que se alimenta del lobo o la serpiente que se alimenta del sapo.

4. Omnívoros: son consumidores que se alimentan tanto de plantas como de animales. Comen plantas, pero no todo tipo de plantas. A diferencia de los herbívoros, los omnívoros no pueden digerir algunas de las sustancias en los granos u otras plantas que no producen frutos. Sin embargo, pueden comer frutas y verduras. Algunos ejemplos de animales omnívoros son la rata, el cerdo y el hombre.

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DESCOMPONEDORES

Son aquellos que descomponen el material orgánico o los restos de organismos muertos. Cuando los organismos mueren, sus cuerpos forman una fuente de energía y materia prima para otros organismos.

Los descomponedores son el eslabón final en una red alimentaria que descompone la materia orgánica muerta de los productores y consumidores, y finalmente devuelve energía a la atmósfera en la respiración y las moléculas inorgánicas de regreso al suelo durante la descomposición.

La descomposición es un proceso importante porque permite que el material orgánico se recicle en un ecosistema.

Los descomponedores se pueden dividir en dos grupos según su modo de nutrición:

1. Detritívoros: ingieren materia orgánica no viva. Estos pueden incluir lombrices de tierra, escarabajos y muchos otros invertebrados.

2. Saprófitos: viven sobre o en materia orgánica no viva, secretan enzimas digestivas y absorben los productos de la digestión. Estos incluyen hongos y bacterias.

Etapas de la descomposición en animales

Fresco: comienza tan pronto como el corazón del organismo deja de latir. Cuando el oxígeno deja de entrar al cuerpo y el dióxido de carbono se acumula, la autolisis empieza y comienza la putrefacción.
Hinchazón: debido a la putrefacción, se produce una acumulación de gases y los restos del organismo se hinchan. Algunos gases y fluidos salen del cuerpo.
Putrefacción activa: los restos pierden masa y comienza a producirse la licuefacción y la desintegración de los tejidos. Las bacterias producen sustancias químicas, como el amoníaco, el sulfuro de hidrógeno y el metano, que causan olores fuertes.
Putrefacción avanzada: el organismo ha perdido mucha masa, por lo que no queda mucho por descomponer. Si está en el suelo habrá un aumento de nitrógeno en el lugar, un nutriente muy importante para las plantas.
Seco/restos: sólo quedan la piel seca, el cartílago y los huesos. El crecimiento de las plantas puede ocurrir alrededor de los restos debido al aumento de los niveles de nutrientes en el suelo. Eventualmente, solo quedarán los huesos del organismo.

Niveles tróficos

Nivel	¿De dónde obtiene el alimento?	Ejemplo
Consumidor	Lo fabrica
Consumidor primario	De los productores
Consumidor secundario	De los consumidores primarios
Consumidor terciario	De los consumidores secundarios
Descomponedor	De la materia orgánica no viva

RECURSOS PARA DOCENTES

Video “Redes y cadenas alimentarias. Productores, consumidores y descomponedores”

En este recurso audiovisual encontrará la cadena alimentaria, qué es, cómo se forma y cuáles son los organismos que la componen.

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Vídeo “Nutrición de los seres vivos”

Este recurso audiovisual le permitirá mostrar cómo es la nutrición de todos los seres vivos y su influencia en el ecosistema.

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Artículo Cadenas Tróficas: ¿quién come a quién?

Con este recurso podrá adquirir conocimientos acerca de las cadenas y redes tróficas del ecosistema.

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CAPÍTULO 8 / REVISIÓN

EL AMBIENTE Y LAS RELACIONES TRÓFICAS | ¿qué aprendimos?

Los ambientes y el ecosistema

El ambiente está relacionado al conjunto de factores físicos, químicos, biológicos y sociales que actúan sobre los seres vivos. Por su parte, el ecosistema es un sistema formado por una comunidad de seres vivos que se desarrollan en función de los factores físicos de un mismo ambiente. Dentro de los ecosistemas se establecen dos tipos de interacciones: intraespecíficas, cuando ocurren entre organismos de la misma especie, e interespecíficas, cuando ocurren entre organismos de diferentes especies. En un sentido más general, el conjunto de los diferentes ecosistemas, el entorno físico y las especies que los habitan crean paisajes en la Tierra.

La unidad principal de estudio en la ecología es el ecosistema.

Individuo, especie y población

Un individuo, también llamado organismo, es cualquier ser vivo. Por su parte, la especie es un grupo de individuos físicamente similares que son capaces de reproducirse con el resultado de una descendencia fértil. La población está formada por un grupo de individuos de una misma especie que viven en un área geográfica determinada en un momento dado y que pueden reproducirse entre sí.

Las esponjas, las hidras y los mohos se pueden dividir muchas veces para dar origen a nuevos individuos.

Las comunidades y sus relaciones

Las comunidades son grupos de varias poblaciones de plantas, animales y/o microorganismos que viven en un área determinada e interactúan entre sí. Al igual que una población, una comunidad tiene una serie de características, como la organización trófica, el dominio de especies, la interdependencia, la estructura comunitaria, la forma de crecimiento y sucesión, y la estratificación. Las comunidades se dividen en aeroterrestres y acuáticas, dentro de las aeroterrestres se encuentran las del desierto, de los pastizales y de la selva tropical. Las comunidades acuáticas son de agua dulce y de aguas marinas. En las comunidades, las especies participan en interacciones bióticas directas e indirectas, como las de depredador-presa, herbivoría, parasitismo, competencia y mutualismo.

Un ejemplo de una relación mutualista es la del picabueyes o garcita bueyera y el rinoceronte.

Formas básicas de nutrición

Los seres vivos requieren energía para realizar diferentes funciones que obtienen de los alimentos. Este proceso se llama nutrición, y los componentes químicos en los alimentos son los nutrientes. Los autótrofos son los organismos que sintetizan sus propias moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples como CO₂ y nitratos, estos organismos son las plantas y ciertas bacterias fotosintéticas. Por su parte, los heterótrofos son los organismos que obtienen moléculas orgánicas de otros organismos. Los heterótrofos se dividen en herbívoros, carnívoros y descomponedores.

Los detritívoros y los descomponedores se diferencian por la manera en que descomponen y en la forma en que comen.

Tramas tróficas

Los organismos se interrelacionan en las cadenas y las redes alimentarias, por lo que dependen unos de otros para sobrevivir. Los eslabones, también llamados niveles en las tramas tróficas, son las posiciones que cada grupo de organismos ocupan en una cadena o red alimentaria. El primer nivel trófico tiene la mayor concentración de energía y está formado por los productores. Los consumidores o heterótrofos son organismos que obtienen moléculas orgánicas al comer o digerir otros organismos, son los herbívoros y los carnívoros. Los descomponedores son el eslabón final en una red alimentaria, descomponen la materia orgánica muerta y finalmente devuelven energía a la atmósfera durante la descomposición.

Los saprófitos son los organismos que viven en o sobre la materia orgánica no viva, secretan enzimas digestivas y absorben los productos de la digestión.

Flujos de materia y energía

Los organismos compiten por alimentos, agua, luz solar, espacio y nutrientes. Estos recursos proporcionan la energía para los procesos metabólicos y la materia para formar sus estructuras físicas. Las pirámides ecológicas muestran las cantidades relativas de varios parámetros, como el número de organismos, la energía y la biomasa, a través de los niveles tróficos y las redes alimentarias ilustran cómo la energía fluye direccionalmente a través de los ecosistemas. En la fotosíntesis, las plantas convierten la energía de la luz solar en glucosa, la materia que forma esta glucosa pasa por la cadena alimentaria de la misma manera que lo hace la energía, de organismo a organismo mientras se comen entre sí.

Todos los seres vivos requieren energía y no podrían ensamblar macromoléculas como proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y carbohidratos complejos sin un aporte constante de energía.

Modificaciones por la eliminación o introducción de especies

La extinción no se trata sólo de la desaparición de una especie, sino también de los efectos que conlleva esto al medio ambiente con el que interactúa. Es un proceso natural causado por la selección natural, la escasez de alimentos o los eventos naturales, pero principalmente es la acción del hombre la que ha provocado que especies completas desaparezcan. Los seres vivos están relacionados a través de la alimentación y dependen los unos de los otros para sobrevivir, si alguno desaparece, el resto se ve afectado. Las especies exóticas son aquellas que han sido trasladadas por los humanos a un entorno donde no ocurrieron naturalmente.