Ecosistemas: Conceptos Clave, Relaciones y Dinámicas Tróficas

Conceptos Fundamentales en Ecología

Especie: Conjunto de seres vivos que pueden reproducirse entre sí y tener descendientes fértiles.

Población: Conjunto de seres vivos o individuos de la misma especie que habitan en un lugar determinado.

Comunidad: Conjunto de distintas especies que viven en el mismo ecosistema. Ejemplo: biocenosis de la sabana compuesta por cebras, jirafas, elefantes, ñus.

Ecosistema: Sistema ecológico compuesto por la BIOCENOSIS y el BIOTOPO, y las interacciones que se establecen entre ellos.

Biocenosis o Comunidad: Conjunto de organismos de distintas especies.

Biotopo: Medio físico en el que viven las especies, junto con los factores ambientales abióticos.

Relaciones Interespecíficas

Mutualismo: Asociación de dos organismos de diferentes especies (llamados consortes) en la que ambos obtienen beneficios, pero no existe dependencia entre ellos.

Simbiosis: Asociación entre dos organismos de diferentes especies en la que ambos obtienen beneficios y existe dependencia entre ellos. Las especies implicadas son organismos que permanecen íntimamente relacionados. Su supervivencia por separado es difícil.

Depredación: Actividad de captura y muerte que ejercen los individuos de una especie (depredadores) sobre otros individuos de otra especie (presas). Incluye:

• Depredadores verdaderos: Dan muerte con rapidez a sus presas. Presentan adaptaciones para la captura de las presas, y las presas para defenderse o huir.
• Ramoneadores: Herbívoros que atacan a las plantas. Raramente son letales a corto plazo, pero sí a medio y largo plazo. Además de la ingestión de las partes de la planta, también transmiten enfermedades.

Parasitismo: Relación entre un individuo (parásito) que vive a expensas de las sustancias nutritivas de otro (huésped), al que perjudica sin causar la muerte a corto plazo. Tipos:

• Microparásitos: (Mayor tamaño, tenias, lombrices o piojos).
• Endoparásitos: Viven en el interior de las células o de las cavidades del huésped (tenia).
• Ectoparásitos: Viven sobre el huésped (pulgas).

Comensalismo: Relación en la que un organismo (comensal) se nutre del alimento sobrante, secreciones, descamaciones, u obtiene un habitáculo gracias a otro (huésped), pero sin causarle ningún efecto. Se diferencia entre:

• Inquilinismo: Asociación entre un organismo (inquilino) y otro que le da cobijo en su propio cuerpo.
• Tanatocresis: Aprovechamiento que realiza una especie de los restos, excrementos, esqueletos o cadáveres de otra especie para protegerse u obtener herramientas.
• Foresis: Relación entre dos especies cuando una es transportada pasivamente por la otra.

Competencia interespecífica: Demanda activa, por parte de individuos de distintas especies pero del mismo nivel trófico, de un recurso común que pueda ser limitante. Los individuos de una especie experimentarán una disminución de la supervivencia, la fecundidad o el crecimiento. Puede ocurrir por competencia por explotación o por interferencia.

Amensalismo: Un organismo se ve perjudicado en la relación y el otro no.

Antibiosis: Unos organismos segregan un antibiótico que impide vivir a otros organismos en sus inmediaciones.

Diosis: Una especie esclaviza a otra diferente pero semejante.

Estructura Trófica de una Comunidad

Productores: Especies autótrofas que se nutren de materia inorgánica y obtienen la energía de la luz por medio de la fotosíntesis. Son las plantas, las algas fotosintéticas y las bacterias foto y quimiosintéticas.

Consumidores primarios: Especies heterótrofas, fitófagas. Este nivel incluye a los herbívoros, folífagos, frugívoros, granívoros y xilófagos.

Consumidores secundarios: Especies heterótrofas que se alimentan de los consumidores primarios.

Consumidores terciarios: Especies que se alimentan de los consumidores secundarios (superdepredadores). Pueden existir más niveles en una comunidad, apareciendo consumidores cuaternarios.

Descomponedores: Son desintegradores y detritívoros. Se alimentan de restos orgánicos de los seres de los niveles anteriores y convierten la materia orgánica en inorgánica. En este nivel encontramos bacterias y hongos (desintegradores), y lombrices e invertebrados (detritívoros) que devuelven al medio sustancias que reutilizan los productores.

Transformadores: Convierten compuestos orgánicos en sustancias aprovechables para los productores. Este nivel está formado por bacterias que transforman el amoníaco en nitritos, y estos nitritos en nitratos para que puedan ser empleados por las plantas.

Cadenas y Redes Tróficas

El alimento circula de unos organismos a otros, pasando de un nivel trófico a los siguientes, mediante cadenas tróficas, en las que las flechas indican el sentido hacia donde se dirigen la materia y la energía. En un mismo ecosistema suele existir diferentes cadenas tróficas, ya que cada especie es alimento de otras varias. De esta forma, aparecen complejas marañas de relaciones llamadas redes tróficas, donde podemos identificar cadenas tróficas lineales.

Pirámides Tróficas

Son representaciones gráficas de algunos parámetros en forma de barras horizontales superpuestas. Cada barra horizontal representa un nivel trófico y su anchura es proporcional al valor del parámetro representado. Las pirámides tienen forma apuntada hacia arriba, aunque pueden aparecer invertidas.

• Pirámides de números: Representan el número de individuos que existen en cada nivel trófico.
• Pirámides de biomasa: Representan la cantidad de materia orgánica existente en cada nivel trófico. Puede aparecer la biomasa referida a una unidad de superficie.
• Pirámides de energía: Indican el flujo de energía que genera cada nivel trófico. No existen pirámides invertidas de este tipo, ya que el flujo de la energía siempre disminuye según ascendemos en las cadenas tróficas.

La regla del 10%: Solamente alrededor del 10% de la energía que existe en un nivel trófico pasa al siguiente nivel, es decir, está disponible para los organismos que viven en el siguiente escalón. Esto implica que no existan niveles tróficos infinitos y que, al final de las cadenas tróficas, la energía ya se haya disipado prácticamente toda.

Parámetros Tróficos

Producción primaria bruta: Constituye la biomasa asimilada (cantidad de materia o energía) mediante la actividad fotosintética de los autótrofos en un tiempo determinado. Lo que asimilan los autótrofos lo emplean para crecer y para respirar.

Producción primaria neta: Es lo que crecen los autótrofos. Se puede calcular mediante la diferencia entre la producción primaria bruta y la biomasa consumida mediante la respiración. Constituye el alimento teóricamente disponible para los herbívoros.

Producción secundaria bruta: Es la cantidad de alimento asimilado por los herbívoros del total ingerido, es decir, la diferencia entre lo ingerido y lo no asimilado.

Producción secundaria neta: Es lo que crecen los herbívoros y, por tanto, la diferencia entre lo que asimilan los herbívoros y lo gastado en la respiración.

Peligro en las Cadenas Tróficas: Los Metales Pesados

Los metales pesados, como el mercurio, el plomo o el cadmio, son peligrosos en los ecosistemas acuáticos porque no se degradan mediante procesos biológicos o químicos. Causan graves alteraciones ambientales y daños a los organismos.

• Bioacumulación: Los metales pesados y otros contaminantes tienden a acumularse en los tejidos de los organismos hasta alcanzar en ellos concentraciones mayores que en el medio natural o en los alimentos.
• Biomagnificación: Las concentraciones de los contaminantes aumentan a medida que ascendemos en una cadena trófica, de tal forma que los seres vivos que se encuentran en los últimos niveles llegan a sufrir efectos tóxicos muy diversos.

Ciclo de la Materia en los Ecosistemas

La materia circula en los ecosistemas a través de los seres vivos y también por el medio inerte. El flujo de materia es cíclico. Según la ley de la conservación de la materia, la materia ni se crea ni se destruye, solo se transforma. Esto quiere decir que circulará en ciclos sin principio ni fin, sin producirse pérdidas.

Los elementos químicos pasan de estar constituyendo la materia orgánica a formar parte de cada uno de los seres vivos que forman las cadenas y redes tróficas. Dichos seres vivos respiran, eliminando residuos. Cuando dichos seres vivos mueren, los detritívoros y descomponedores hacen su labor y transforman la materia orgánica en inorgánica, que queda, por ejemplo, disponible en el suelo para los productores, y así comenzar de nuevo el ciclo.

Flujo de Energía en los Ecosistemas

El flujo de energía es unidireccional y, además, en cada paso de un compartimento a otro, se pierde una importante cantidad de energía útil, que se encuentra en forma de enlaces químicos en las moléculas y se transforma en movimiento o en calor. Esto lleva a dos consecuencias: la necesidad de una fuente constante de entrada de energía y el número de compartimentos totales no puede ser elevado, ya que cada compartimento dispondrá de menos energía que el anterior.

Sucesiones Ecológicas

Es el proceso de incorporación y sustitución progresiva de especies en la biocenosis hasta que alcanza su estado de madurez o equilibrio. La sucesión es un proceso lento y gradual. Cuando se alcanza la estabilidad, se logra la etapa final de la sucesión, llamada clímax. La etapa clímax es una comunidad madura que tiene la biocenosis más compleja y organizada que puede existir.

Características de una Sucesión

• La biomasa total de la comunidad y la diversidad ecológica aumentan: hay más individuos y más especies de gran tamaño en los ecosistemas maduros.
• Las redes tróficas se hacen más complejas y se incrementan las interacciones entre las especies.
• El ecosistema se vuelve más resistente a las fluctuaciones y a las alteraciones externas, y se recupera mejor de ellas.

Sucesiones Ecológicas Primarias

Acontecen en un biotopo inicialmente desprovisto de vida, como una isla volcánica que acaba de formarse o una zona donde retrocedió un glaciar. Las primeras especies en llegar son musgos y herbáceas. Después llegan especies rastreras y arbustos. Luego aparecen árboles como los alisos y las coníferas, y finalmente, en la etapa clímax, existe un bosque caducifolio.

Sucesiones Ecológicas Secundarias

Se inician sobre una comunidad preexistente que sufrió perturbaciones importantes. Dichas perturbaciones que les provocan un cambio inverso a la sucesión se llaman regresiones y, por tanto, implican simplificación, pérdida de biomasa o de biodiversidad. Las naturales pueden ser erupciones volcánicas, huracanes, incendios naturales, etc. Son cada vez más frecuentes las de origen humano, como los incendios provocados. Este tipo de sucesiones muestran ritmos de cambio más rápidos que las sucesiones primarias.