LOS ECOSISTEMAS

1. De acuerdo con la clasificación de los ecosistemas, escribe el nombre correcto para cada imagen.

De acuerdo con su tamaño:
	_________________________
	_________________________
De acuerdo con su ubicación:
	_________________________
	_________________________
	_________________________

2. De acuerdo con lo estudiado acerca de los elementos abióticos, relaciona la columna A o con la B. Une con flechas.

A	B
El Sol	Está compuesto por distintos gases que componen la atmósfera.
El agua	Es el centro del Sistema Solar y es uno de los factores principales por los cuales hay vida en nuestro planeta.
El aire	Es el líquido más importante en la Tierra, todos los animales, plantas y seres humanos la necesitamos para llevar acabo los procesos vitales.
El clima	Está determinado por la temperatura, la humedad, los vientos y las lluvias de un ecosistema.

LOS ECOSISTEMAS ACUÁTICOS

1. Escribe el nombre correcto para cada uno de estos componentes de los ecosistemas acuáticos.

a. Generan su propio alimento, y son organismos como las algas, las plantas acuáticas y el fitoplancton: ________________.

b. Se alimentan de los productores, y son principalmente los animales, incluso los más pequeños, como el zooplancton: ________________.

c. Se alimentan de la materia muerta, y son los hongos y las bacterias: ________________.

2. Investiga y escribe ejemplos de animales acuáticos y plantas acuáticas.

Animales acuáticos

Plantas acuáticas

3. Escribe las problemáticas que afectan a los ecosistemas acuáticos, tanto de agua dulce como salada.

______________________________________________________________________________________________________

Ecosistemas terrestres

1. Escribe el nombre correcto para cada uno de estos biomas terrestres.

Son ecosistemas cuya vegetación dominante son los árboles, son muy importantes porque albergan muchas especies.	_____________________________
Son ecosistemas similares a los bosques lluviosos, tienen vegetación muy densa, con hojas anchas. Su sinónimo es jungla.	_____________________________
Es un ecosistema de clima polar, de bajas precipitaciones y con vegetación de escaso crecimiento.	_____________________________
Son ecosistemas con muy poca agua y temperaturas extremadamente altas durante el día y muy bajas durante la noche.	_____________________________
Son biomas cuya vegetación principal son las plantas herbáceas.	_____________________________

2. Escribe las problemáticas que afectan a los ecosistemas terrestres.

______________________________________________________________________________________________________

3. Visualiza la imagen e indica cómo se llama este ecosistema terrestre y cuáles son sus características.

______________________________________________________________________________________________________

importancia de los bosques

1. Escribe las características de cada uno de estos bosques.

Bosque

Características

Bosque tropical

Bosque seco tropical

Bosque monzónico

Bosque de coníferas

Bosque templado

2. Describe la importancia de los bosques desde el punto de vista de la regulación del agua, absorción de dióxido de carbono y fuente de alimento bienes y servicios.

Regulación de agua

Absorción de carbono

Fuente de alimento, bienes y servicios

La relación entre clima, flora y fauna

1. Escribe a qué tipo de clima están adaptados los siguientes seres vivos.

	______________________________
	______________________________
	______________________________
	______________________________
	______________________________

2. ¿Cómo afecta el cambio climático a los seres vivos?

______________________________________________________________________________________________________

Tramas trósficas y roles nutricionales en un ecosistema

1. Escribe 3 ejemplos de animales consumidores, carroñeros y descomponedores.

Consumidores	Carroñeros	Descomponedores
___________________________	___________________________	___________________________
___________________________	___________________________	___________________________
___________________________	___________________________	___________________________

2. Escribe las características de cada nivel trófico.

Nivel trófico	Características
Productores primarios
Consumidores primarios
Consumidores secundarios
Consumidores terciarios
Descomponedores

El mundo microscópico y su importancia

1. Investiga y escribe 4 ejemplos de bacterias, protozoos y virus.

Bacterias	Protozoos	Virus

2. Visualiza la imagen, indica de qué se trata y luego realiza una descripción.

______________________________________________________________________________________________________

Modificaciones por la eliminación o introducción de especies

Cuando se habla de extinción se debe entender que no se trata solo de la desaparición de una especie, sino también de los efectos que trae su desaparición al medioambiente con el que interactúa. A diferencia de las extinciones masivas pasadas causadas por eventos naturales, la crisis actual es ocasionada casi en su totalidad por nosotros, los humanos.

¿CUÁLES SON LAS CAUSAS DE LA DESAPARICIÓN O EXTINCIÓN DE ESPECIES?

VER INFOGRAFÍA

Una especie animal está seriamente amenazada cuando su población se divide. La extinción es un proceso natural que puede ser causado por la selección natural, la escasez de alimentos o los eventos naturales.

¿Sabías qué?

Los científicos han calculado que 9 de cada 10 especies que aparecieron en la Tierra a lo largo de los siglos han desaparecido.

La acción del hombre sobre la naturaleza también ha provocado que especies animales enteras desaparezcan con los años. La caza, la deforestación, la contaminación, la conversión de áreas no cultivadas en pastizales, el comercio ilícito de animales salvajes y el cambio climático han dificultado la vida de muchos animales.

Anfibios

Ningún otro grupo de animales tiene una mayor tasa de peligro. Los científicos estiman que un tercio o más de las aproximadamente 6.300 especies conocidas están en riesgo de extinción. Las ranas, los sapos y las salamandras están desapareciendo debido a la pérdida de hábitat, la contaminación, el cambio climático, las especies introducidas y las enfermedades.

Pérdida del hábitat

La deforestación y la urbanización se combinan para crear dos razones por las cuales las plantas y los animales se extinguen. La deforestación se ocupa de nivelar los bosques para cosechar la madera o crear espacio para la construcción o la agricultura, mientras que la urbanización es la transformación de las zonas rurales en ciudades.

A medida que la población humana crece, más y más tierra tiene que ser limpiada y urbanizada para vivir. Esto reduce el hábitat para animales y plantas.

El bosque proporciona hábitat para el 80 % de las especies del mundo.

Calentamiento global

VER INFOGRAFÍA

Es el aumento continuo de las temperaturas atmosféricas y oceánicas de la Tierra por el efecto invernadero. Un aumento de temperatura de 1° puede afectar la vida vegetal y animal.

Reporte alarmante

Un informe de National Geographic News que analizó 25 áreas de biodiversidad en todo el mundo concluyó que las cantidades actuales de dióxido de carbono eventualmente se duplicarán en esas áreas, lo que podría llevar a la extinción futura de 56.000 especies de plantas y 3.700 especies de animales.

Sobreexplotación

Es la recolección excesiva de una especie animal o vegetal que dificulta que esta renueve su número.

¿Sabías qué?

Una especie sobreexplotada fue la vaca marina de Steller, descubierta en 1741, que se extinguió en 1768 debido a la caza excesiva.

¿QUÉ CONSECUENCIAS TIENE SOBRE EL ECOSISTEMA LA PÉRDIDA DE ESLABONES DE LAS TRAMAS TRÓFICAS?

Todos los seres vivos están relacionados a través de la alimentación y por eso dependen unos de otros para sobrevivir dentro del ecosistema. Si alguno de estos organismos desaparece, afectaría al resto que dependen de él.

Por ejemplo, en los océanos la reducción del plancton provocó la migración de muchos tipos de peces y la desaparición de muchos organismos invertebrados.

Consecuencias puntuales

Si desaparece uno de los primeros eslabones, los seres vivos que se encuentran en los niveles próximos, al no tener alimento, también se extinguirán.
Si desaparece un organismo de un nivel superior, eso repercutirá en el nivel anterior, ya que al no tener a su predador, habrá superpoblación de los animales del mencionado nivel.
Se desequilibrarán los niveles más bajos.

¿QUÉ ES LA INTRODUCCIÓN DE ESPECIES?

Las especies introducidas, también llamadas especies exóticas, son aquellas que han sido trasladadas por humanos a un entorno donde no habitaron naturalmente. El término puede referirse a animales, plantas, hongos o microorganismos que no son nativos de un área.

La introducción de especies puede ser accidental o intencional. Muchas introducciones accidentales de especies involucran barcos que viajan entre continentes.

A veces, las especies que no se encuentran naturalmente en un hábitat son introducidas deliberadamente por los humanos para los esfuerzos de conservación, el control de la población de especies nativas o para impulsar la agricultura y la pesca.

¿QUÉ CONSECUENCIAS TRAE LA INTRODUCCIÓN DE ESPECIES EXÓTICAS?

La introducción de especies puede tener efectos sociales, económicos y ambientales drásticos. Algunos son positivos, pero con mayor frecuencia son negativos, como la interrupción del equilibrio natural de los ecosistemas.

Cuando los animales y las plantas que no son nativas de una región se introducen en el ecosistema, pueden causar graves daños a la flora y la fauna local, y potencialmente contribuir a su extinción.

Rana toro

La rana toro (Lithobates castebeianus) es el anuro norteamericano más grande, nativo del este de los Estados Unidos y Canadá, que se introdujo accidentalmente en el oeste de los Estados Unidos y en otros países americanos.

Las especies nativas deben competir con las especies exóticas para las necesidades básicas como alimentos y agua. Si la especie exótica es más agresiva que la especie nativa corre el riesgo de extinguirse.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “Pérdida de biodiversidad”

El artículo aborda el impacto que ha tenido el ser humano sobre los ecosistemas y su influencia en la extinción de especies.

VER

Infografía “Biodiversidad”

Se define el concepto de biodiversidad, sus diferentes tipos y atributos que se explican a través del material infográfico.

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Artículo “Biología de la conservación”

En este artículo se explica la definición de la biología de la conservación, una rama de la biología que nació como respuesta a la pérdida de la biodiversidad.

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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

Ver infografía

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.

Ver infografía

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.

Ver infografía

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.

VER

Artículo Cadenas Tróficas: ¿quién come a quién?

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

VER

CAPÍTULO 8 / EJERCICIOS

el ambiente y las relaciones tróficas | ejercicios

los ambientes y el ecosistema

1. Escribe brevemente las diferencias entre ambiente, ecosistema y paisaje.

______________________________________________________________________________________________________

2. Realiza un diagrama con los componentes básicos de un ecosistema.

individuo, especie y población

1. Establece la diferencia entre población, individuo y especie. Ordena cada nivel según su complejidad y menciona algunos ejemplos.

______________________________________________________________________________________________________

Orden de mayor a menor: ___________________ → ____________________ → _____________________.

Ejemplos:

Población	Especie	Individuo

2. Investiga, analiza y explica qué significa el ecosistema como unidad ecológica.

______________________________________________________________________________________________________

las comunidades y sus relaciones

1. ¿Cuáles son las características de una comunidad? Explica brevemente.

______________________________________________________________________________________________________

2. Completa las siguientes oraciones.

De acuerdo al tipo de sucesión las comunidades se clasifican en: _________________, _________________

y __________________.

Las comunidades del _________________ se desarrollan en condiciones ____________ y en un amplio rango de temperaturas.
Las praderas carecen casi por completo de _______________ y pueden soportar grandes manadas de animales de ___________________.
Las comunidades de ______________________ son aquellas que se desarrollan en ___________, arroyos, lagos y estanques.

3. ¿Cuáles son las relaciones que se establecen en las comunidades? Escoge y explica un tipo de relación y menciona un ejemplo.

_________________________.
_________________________.
_________________________.
_________________________.
_________________________.

Tipo de relación: ______________.

______________________________________________________________________________________________________

formas básicas de nutrición

1. En las siguientes imágenes se presentan algunas formas de nutrición, indica cuáles son y explícalas brevemente.

	Forma de nutrición	Descripción
	________________
	________________
	________________
	________________

2. Completa la siguiente tabla con las diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis.

Fotosíntesis	Quimiosíntesis

tramas tróficas

1. En las siguientes oraciones indica con una V si es verdadero o con una F si es falso. En caso de ser falso, justifica la respuesta.

Los eslabones también son llamados niveles en las tramas tróficas. ( )

___________________________________________________________________________________________________.

El primer nivel trófico tiene la mayor concentración de energía y está formado por los consumidores. ( )

___________________________________________________________________________________________________.

Los productores son organismos que obtienen moléculas orgánicas al comer o digerir otros organismos. ( )

___________________________________________________________________________________________________.

Los herbívoros y los carnívoros son los organismos heterótrofos o consumidores de las tramas tróficas. ( )

___________________________________________________________________________________________________.

2. Describe el papel de los des componedores en el ecosistema y realiza un listado de 5 organismos que pertenezcan a este grupo.

______________________________________________________________________________________________________

_________________________.
_________________________.
_________________________.
_________________________.
_________________________.

flujos de materia y energía

1. Realiza un esquema para explicar cómo fluye la materia y la energía en los ecosistemas.

2. Completa el siguiente texto:

La productividad en los ecosistemas _______________ generalmente aumenta con la temperatura hasta aproximadamente 30 °C y se correlaciona positivamente con ___________________. La productividad primaria es más alta en zonas _________________ y _________________ de los trópicos, donde se encuentran los biomas de bosques tropicales.

Modificaciones causadas por la eliminación o introducción de especies

1. Investiga varias fuentes y define con tus propias palabras los siguientes términos:

Biodiversidad: __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________.

Especie endémica: _______________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________.

Extinción: ______________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________.

Especie invasora: ________________________________________________________________________________

2. Enumera las causas que pueden llevar a una especie a la extinción.

____________________________________________________________.
____________________________________________________________.
____________________________________________________________.
____________________________________________________________.
____________________________________________________________.

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.

Cuando los animales y las plantas que no son nativas de una región se introducen en el ecosistema pueden causar graves daños a la flora y la fauna local.

CAPÍTULO 8 / TEMA 6

Flujos de materia y energía

La vida en un ecosistema a menudo implica competencia por recursos limitados. 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 las estructuras físicas de los organismos.

Ver infografía

PIRÁMIDES ECOLÓGICAS

La estructura de los ecosistemas se puede representar a través de las pirámides ecológicas, que fueron descritas por primera vez en los estudios pioneros de Charles Elton en la década de 1920.

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. Este tipo de esquemas también se pueden llamar pirámides tróficas o pirámides energéticas.

Todos los tipos de pirámides ecológicas son útiles para caracterizar la estructura del ecosistema.

FLUJO DE MATERIA A TRAVÉS DE LA TRAMA TRÓFICA

En temas anteriores hemos estudiado la fotosíntesis, mediante la cual las plantas convierten la energía de la luz solar en glucosa. Pero esa glucosa está hecha de algo más que energía pura: también contiene materia.

Ver infografía

La fotosíntesis requiere energía luminosa, dióxido de carbono y agua. El dióxido de carbono se absorbe en el envés de las hojas y el agua a través de las raíces. El dióxido de carbono y el agua están compuestas por materia, que se transforma en glucosa a través de reacciones químicas complejas.

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. Una red alimentaria muestra cómo la energía y la materia se mueven dentro de los ecosistemas.

Productividad primaria

Productividad primaria bruta: es la cantidad total de materia orgánica que se produce a través de la fotosíntesis.
Productividad primaria neta: es la cantidad de energía que permanece disponible para el crecimiento de las plantas después de restar la fracción que las plantas usan para la respiración.

La productividad en los ecosistemas terrestres generalmente aumenta con la temperatura hasta aproximadamente 30 °C (después de lo cual disminuye) y se correlaciona positivamente con la humedad.

La productividad primaria es más alta en zonas cálidas y húmedas de los trópicos, donde se encuentran los biomas de bosques tropicales.

¿Sabías qué?

Los ecosistemas de matorrales desérticos tienen la productividad más baja porque sus climas son extremadamente cálidos y secos.

En los océanos, la luz y los nutrientes son importantes factores de control para la productividad. La luz penetra sólo en el nivel superior de los océanos, por lo que la fotosíntesis ocurre en aguas superficiales y cercanas a la superficie. La productividad primaria marina es alta cerca de las costas lo que promueve el crecimiento del plancton.

Entre los ecosistemas acuáticos, los lechos de las algas y los arrecifes de coral tienen la producción primaria neta más alta, mientras que las tasas más bajas se producen al aire libre debido a la falta de nutrientes en las capas superficiales iluminadas.

FLUJO DE ENERGÍA A TRAVÉS DE LA TRAMA TRÓFICA

Todos los seres vivos requieren energía, ya que la mayoría de las vías metabólicas complejas la demandan, por lo que la vida misma es un proceso impulsado por la energía. Los organismos no podrían ensamblar macromoléculas como proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y carbohidratos complejos, de sus subunidades monoméricas sin un aporte constante de energía.

Las redes alimentarias ilustran cómo la energía fluye direccionalmente a través de los ecosistemas, incluida la eficacia con que los organismos la adquieren, la usan y cuánto queda para ser utilizada por otros organismos. En una cadena alimentaria, los nutrientes y la energía pasan a medida que un organismo se come a otro.

Los seres vivos adquieren energía de tres maneras: la fotosíntesis, la quimiosíntesis y el consumo de otros organismos vivos.

Los niveles en la cadena alimentaria son los productores, los consumidores primarios, los consumidores de nivel superior y los descomponedores. Estos niveles se utilizan para describir la estructura y la dinámica del ecosistema.

Factor limitante

La energía se pierde en cada nivel trófico como calor y en la transferencia a los descomponedores. Por lo tanto, después de un número limitado de transferencias de energía, la cantidad de energía restante en la cadena alimentaria puede no ser lo suficientemente grande como para soportar poblaciones viables a un nivel trófico aún mayor.

ABUNDANCIA DE ESLABONES EN LAS TRAMAS TRÓFICAS

La energía pasa a través de una cadena o red alimentaria desde niveles tróficos inferiores a los superiores.

¿Sabías qué?

Por lo general, sólo el 10 % de la energía en un nivel está disponible para el siguiente. El otro 90 % se utiliza para procesos metabólicos o se emite al medio ambiente como calor.

La pérdida de energía explica por qué rara vez hay más de cuatro niveles tróficos en una cadena o red alimentaria. A veces puede haber un quinto nivel trófico, pero generalmente no queda suficiente energía para soportar un nivel adicional.

Con menos energía en niveles tróficos más altos, generalmente también hay menos organismos. Los organismos tienden a ser de mayor tamaño en los niveles tróficos más altos, pero resultan en menos biomasa por la poca cantidad que hay de estos.

La disminución en la biomasa de niveles inferiores a superiores también se representa en la pirámide ecológica.

Consecuencias de las redes alimentarias: aumento biológico

Una de las consecuencias ambientales más importantes de la dinámica del ecosistema es la biomagnificación, que es la creciente concentración de sustancias tóxicas persistentes en los organismos en cada nivel trófico, desde los productores hasta los consumidores.

Un ejemplo de estas sustancias tóxicas que se bioacumulan es el DDT o dicloro difenil tricloroetano, que fue un pesticida de uso común antes de que se conocieran sus peligros. Otros ejemplos son los bifenilos policlorados (PCB), que se usaban en líquidos refrigerantes hasta que se prohibió su uso en 1979, y los metales pesados, como mercurio, plomo y cadmio.

Estos contaminantes se estudiaron en ecosistemas acuáticos donde las especies de peces, en diferentes niveles tróficos, acumulan esas sustancias a través del consumo de los productores. Es decir, que el consumidor final va a presentar niveles más altos de estas sustancias tóxicas que el organismo productor.

¿Qué son los agroquímicos?

Los agroquímicos son sustancias que, si bien son efectivas para controlar plagas, eliminar malezas y evitar la propagación de hongos y algas en los cultivos, contaminan el medioambiente y son perjudiciales para los organismos dentro de las cadenas tróficas.

Ver infografía

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 9 / REVISIÓN

Impacto ambiental y catástrofes naturales | ¿qué aprendimos?

IMPACTO SOBRE LA BIÓSFERA

La biósfera es el subsistema que sustenta la vida de la superficie de la Tierra, se extiende desde la atmósfera hasta las zonas más profundas del océano. La biósfera es un ecosistema global compuesto por organismos vivos (biota) y factores abióticos (no vivos). De todos los seres vivos que habitan en el planeta, el hombre, con su modo de vida, provoca que su impacto en la Tierra sea mayor que el causado por cualquier otra especie. Dentro de las actividades humanas que afectan la biósfera se encuentran: el uso de energías a base de carbón, las cuales aumentan los gases de efecto invernadero; la deforestación, la cual contribuye con eliminar a los pulmones naturales del planeta; y la quema de basura, que genera gases tóxicos para el ambiente.

El término “biósfera” fue utilizado por primera vez en 1875 por Eduard Suess.

IMPACTOS EN LA TRAMA TRÓFICA

Se conoce como red trófica a la interconexión natural entre las cadenas tróficas de un ecosistema determinado. Cada uno de los compartimentos por los que fluye la energía recibe el nombre de nivel trófico, y a su vez están conformados por las especies o los eslabones. Para que las relaciones entre los organismos que conforman cada una de las redes funcionen de manera adecuada debe existir un equilibrio. Entre las actividades que dañan las redes tróficas se encuentran: la deforestación, los incendios provocados, la minería, los vertidos industriales y la pesca indiscriminada. A largo plazo, todas ellas provocan la desaparición o disminución de varios eslabones, lo cual a su vez trae como consecuencia la desaparición de otras especies y por lo tanto un desequilibrio en los ecosistemas.

El concepto de red alimenticia tiene su origen en los escritos de Charles Darwin.

DESASTRES NATURALES E INDUCIDOS

Se define como desastre natural a la pérdida de vidas humanas o bienes materiales a causa de fenómenos naturales. En esta categoría se incluyen los terremotos, los cuales ocurren cuando la tierra libera energía acumulada y hace que el suelo tiemble, los huracanes, los tifones y los ciclones, mismo tipo de fenómeno meteorológico en el que una gran tormenta gira en círculos y supera los 118 km/h, los tsunamis, que se producen a causa de una erupción o un deslizamiento, las mangas de agua, fenómeno natural que ocurre en aguas tropicales, y las sequías e inundaciones. Por otro lado, los desastres inducidos son aquellos provocados por la acción del ser humano, como los incendios, la deforestación y la contaminación.

Los desastres naturales pueden causar serios daños, entre ellos, pérdidas de vidas.

MOVIMIENTOS DE MASAS TERRESTRES

Las placas tectónicas se encuentran en constante movimiento. Sus bordes son activos, por lo que es frecuente que se produzcan fenómenos como los sismos, terremotos, tsunamis y erupciones volcánicas. Estas últimas, además de provocar la pérdida de muchas vidas humanas, tienen impactos graves en el medio ambiente, por ejemplo: la lluvia de cenizas, que modifica las características del agua, el humo, que posee gases nocivos tanto para el ser humano como para los seres vivos, y la lluvia ácida, la cual destruye la capa vegetal. Ante estas catástrofes existen medidas que suponen una prevención y garantizaran la posibilidad de sobrevivir, entre ellas se encuentran: identificar lugares seguros dentro o fuera del hogar, utilizar ropa que proteja la piel, alejarse de postes o cualquier objeto que tenga electricidad y, la más importante de todas, mantener la calma.

Las consecuencias de los desastres naturales generalmente son catastróficas, pero en los países subdesarrollados recuperarse económicamente es más difícil que en los desarrollados.

TEMPERATURA AMBIENTAL

El efecto invernadero es un proceso natural que calienta la superficie de la Tierra gracias a la presencia de ciertos gases que se encuentran en la atmósfera, como el dióxido de carbono, el vapor de agua, el metano, el ozono y los clorofluorocarbonos. Sin embargo, la actividad humana ha intensificado este fenómeno y algunas de las consecuencias de ello son: aumento de la radiación solar, acidificación de los océanos y derretimiento de los polos. Por otro lado, el calentamiento global es el aumento de la temperatura media de la atmósfera terrestre y del agua del mar. Algunas de las consecuencias de este fenómeno son: el deshielo de los casquetes polares, la disminución de la superficie cubierta por nieve o por hielo y la muerte de muchas especies, entre otras.

Si los gases de efecto invernadero siguen aumentando, la temperatura de la Tierra también lo hará.

EVIDENCIAS DE DEGRADACIÓN DE LA CAPA DE OZONO

La capa de ozono es una capa profunda de la estratósfera que rodea la Tierra y protege todo nuestro planeta de gran parte de la radiación ultravioleta. A lo largo de los años, la capa de ozono se ha visto afectada por las actividades humanas. El agujero de la capa de ozono es una de las consecuencias de ello, es una zona donde la cantidad de ozono está reducida de manera anormal. Para evitar la continua degradación de la capa, se recomienda corroborar que los productos que se compran estén libres de compuestos dañinos, no utilizar productos que contengan sustancias que alteren la capa de ozono, como cloro y bromo y, sustituir los extintores que usen gas halón por aquellos elaborados a base de agua, gas carbónico, nitrógeno o argón.

El ozono es un gas de color azul conformado por tres átomos de oxígeno en cada una de sus moléculas.

Cadenas alimentarias y redes tróficas

Las cadenas alimentarias y las redes tróficas son la parte del ecosistema que puede describirse como la comunidad de microorganismos, plantas y animales que se alimentan, viven, se reproducen, interactúan y mueren en el mismo entorno. Todos los ecosistemas tienen una jerarquía de alimentación que incluye al Sol como fuente de energía, a los productores, a los consumidores y a los descomponedores.

	Cadenas alimentarias	Redes tróficas
Dirección	Unidireccional.	Multidireccional.
Número de cadenas	1	2 o más interconectadas.
Estabilidad	Inestable.	Estable.
Perturbaciones	Si un organismo desaparece la cadena se ve perturbada.	No se ven perturbadas por la eliminación de un grupo de organismo.
Alimentación	El organismo del nivel superior se alimenta de un único organismo del nivel inferior.	El organismo del nivel superior se alimenta de varios organismos del nivel inferior.
Niveles tróficos	3 o 4.	Más de 4.
Efecto en la adaptabilidad y la competitividad	No tiene ningún efecto.	Mejoran la adaptabilidad y la competitividad.
Ejemplo