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  • Biologa y Geologa Tema 4 4 ESO Olga Pallol

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    DDDD I N M I C AI N M I C AI N M I C AI N M I C A D E L E C O S I S T E M AD E L E C O S I S T E M AD E L E C O S I S T E M AD E L E C O S I S T E M A

    El funcionamiento del ecosistema

    Los ecosistemas necesitan una fuente de energa que fluye a travs de los componentes del ecosistema, movilizando la materia que de manera continua y cclica relaciona el biotopo y la biocenosis.

    La principal fuente de energa de los ecosistemas es el sol, energa captada por los organismos fotosintticos para producir materia orgnica. Esta materia producida en la fotosntesis es utilizada por los organismos para crecer. Otro porcentaje es empleado para respirar, liberar energa y realizar las funciones vitales. La materia orgnica pasa por los diferentes organismos del ecosistema (herbvoros, carnvoros, descomponedores) que la utilizan para crecer y respirar, transformando la energa qumica de los alimentos y liberando parte de esta energa en forma de calor.

    Esto mismo se repite en todos los niveles trficos y en la muerte de los individuos pasa a ser descompuesta y convertida en materia inorgnica usada por los productores. As podemos decir que el flujo de materia es cclico. Sin embargo la energa se va perdiendo de nivel en nivel en calor que se desprende al medio sin recuperarlo. El flujo energtico es unidireccional: la energa solar es transformada por las plantas en energa qumica y devuelta al medio en forma de energa calorfica.

    Las relaciones trficas

    LOS NIVELES TRFICOS

    La energa captada por los organismos auttrofos (fotosintticos y quimiosintticos) y la materia fluyen por los dems organismos de un ecosistema, a travs de los diferentes niveles trficos (gr. trofos, que se alimenta).

    Primer nivel trfico: productores primarios. Lo constituyen aquellos organismos auttrofos capaces de sintetizar materia orgnica a partir de otras molculas muy sencillas. Los auttrofos fotosintticos pueden ser bacterias, algas, lquenes o vegetales.

    Segundo nivel trfico: los consumidores. Lo forman aquellos organismos que se alimentan de otros o de sus restos para poder vivir.

    o Los consumidores primarios, los vegetarianos, se alimentan de las plantas, algas o fitoplancton y de ellos obtienen la materia y energa necesaria para vivir.

    o En el siguiente nivel se encuentran los consumidores secundarios, los depredadores, que cazan presas vivas, y los superdepredadores, que se alimentan de otros depredadores.

    o La energa y la materia fluye a los consumidores terciarios, todos aquellos animales que se alimentan de cadveres o restos (plumas, escamas, sangre...).

    ltimo nivel trfico: los descomponedores. Las bacterias y los hongos que mediante fermentaciones y putrefacciones obtienen la energa y materia que necesitan para vivir y se encargan de devolver al suelo la materia que fue adquirida por los vegetales para la fotosntesis.

    CADENAS Y REDES TRFICAS

    Los organismos de un ecosistema dependen unos de otros para la obtencin de la materia y la energa. Esta interdependencia se representa por relaciones lineales entre organismos implicados en la funcin de comer o ser comido formando cadenas trficas en las que cada eslabn est constituido por una especie.

  • Biologa y Geologa Tema 4 4 ESO Olga Pallol

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    En la naturaleza, sin embargo las relaciones trficas no son tan sencillas. Un organismo se puede alimentar de ms de una fuente y servir de alimento a distintos depredadores. As se establecen interrelaciones entre las cadenas trficas formando una red trfica.

    PIRMIDES ECOLGICAS O TRFICAS

    Son representaciones grficas que aportan informacin sobre los diferentes niveles trficos.

    En ellas se ponen varios pisos o rectngulos cuya anchura o superficie es proporcional a la magnitud representada. En el piso bajo se sitan los productores; por encima los consumidores de primer orden (herbvoros), despus los de segundo orden (carnvoros) y as sucesivamente.

    TIPOS DE PIRMIDES

    NUMRICA

    En cada escaln se representa el nmero de individuos que constituyen ese nivel trfico.

    Estas pirmides pueden ser invertidas, en el caso de que consideremos como productor un solo individuo, por ejemplo, un rbol.

    BIOMASA

    La biomasa es la cantidad de materia que se encuentra en un ecosistema en un momento dado. Se mide en gramos de carbono por unidad de superficie (g C/m2).

    Al pasar de un escaln o nivel al siguiente, una parte de la materia orgnica se pierde, provocando una disminucin en la cantidad de biomasa. Esta disminucin es el resultado de la materia que gasta cada nivel en fabricar su propia materia y transformarla en energa y calor en el proceso de respiracin. De esta forma la biomasa de los carnvoros es inferior a la de los herbvoros y sta menor a la de los vegetales.

    PRODUCTORES

    CONSUMIDORES 1

    DESCOMPONEDORES

    CONSUMIDORES 2

    Las pirmides de biomasa se pueden representar tambin como pirmides de produccin en las que se indica la materia que se produce en cada nivel trfico. Los organismos utilizan la materia y energa en su mantenimiento, dando lugar a produccin cuando crecen o se reproducen.

    Produccin: es la cantidad de materia que se produce por unidad de superficie y da.

    Produccin neta: es la produccin bruta menos la respiracin

    Produccin bruta: es el total de produccin del ecosistema.

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    ENERGA

    Las pirmides de energa representan en cada escaln la cantidad de energa disponible en ese nivel trfico. Las unidades de medida son unidades de energa (caloras o julios).

    Como veremos a continuacin, la cantidad de energa que pasa al siguiente nivel es de un 10% de la disponible en el nivel inferior (Ley del 10%) y por tanto una poblacin de consumidores slo puede apoyarse en una base de productores muy amplia o muy productiva. Normalmente el nmero de niveles trficos no excede de cinco.

    El flujo de energa

    Los ecosistemas, como los seres vivos, necesitan energa para vivir. En la mayora de ellos la energa proviene del sol, y los organismos la transforman y la consumen.

    El ecosistema funciona como un sistema abierto, que recibe la energa procedente del sol y la transforma a lo largo de los distintos eslabones trficos, utilizndola para el crecimiento, el mantenimiento del cuerpo y la reproduccin de los seres vivos y disipndose en forma de calor y de movimiento. La respiracin es el proceso qumico por el cual los organismos convierten la materia orgnica en energa qumica.

    Por ello la energa fluye de forma abierta en un ecosistema. Pasa de un organismo a otro y se degrada en forma de calor irrecuperable para el ecosistema.

    Cmo un ecosistema puede captar la energa del sol? Hace ya millones de aos apareci la molcula capaz de captar la energa solar y transformarla en energa qumica, que quedaba almacenada en las molculas orgnicas que sintetiza el organismo. Las molculas capaces de llevar a cabo esta tarea son las clorofilas, que las poseen las metafitas, las algas, las bacterias y otros organismos fotosintticos.

    ALFALFA 10.000 Kg

    VACA 1000 kg

    SER HUMANO

    50 KG

    fitoplancton 10.000 Kcal

    Peces 100 kcal

    SER HUMANO 10 Kcal

    zooplancton 1.000 Kcal

    CALOR

    CALOR

    CALOR

    CALOR

    Descom

    ponedores

  • Biologa y Geologa Tema 4 4 ESO Olga Pallol

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    La energa que fluye de un nivel trfico al siguiente es siempre una fraccin de la que exista en el primer nivel (una dcima parte). Los animales al alimentarse pierden parte de la produccin segn sea la relacin entre alimento asimilado/alimento ingerido (unos son ms eficientes que otros). Tambin depende de la relacin produccin neta/alimento asimilado segn el tipo de vida y actividades del animal. La produccin neta incluye el crecimiento y la reproduccin. Algunos invierten mucho en la reproduccin, otros en mantener la temperatura corporal y otros en la migracin (desplazarse para alimentarse o conseguir condiciones de vida ms ptimas).

    Los ciclos de la materia

    Dentro del ecosistema, la materia se transforma y cambia, de un componente a otro, pero nunca desaparece.

    Mientras que la energa fluye de manera unidireccional (desde el sol se va degradando a medida que recorre las cadenas trficas y se disipa en forma de calor), la materia se trasmite por el ecosistema dentro de un ciclo cerrado. Las molculas que hoy forman las hojas de una planta, maana formarn parte del msculo de un animal o compondrn las rocas.

    La materia que forma el planeta Tierra es siempre la misma, sin tener en cuenta la que pueda llegar del espacio exterior, como los meteoritos.

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    Ciclos biogeoqumicos

    Los elementos qumicos pueden formar tanto la materia orgnica como la materia inerte, y circulan por la atmsfera (en forma de gases), por el agua (como sustancias disueltas), por la litosfera (formando las rocas) o por los organismos vivos (como materia orgnica), de forma cclica dando lugar a los ciclos biogeoqumicos.

    CICLO DEL CARBONO

    El carbono es el principal elemento que forma la materia orgnica. Los organismos fotosintticos captan el carbono de la atmsfera en forma de dixido de carbono (CO2) y se incorpora como carbono orgnico en los principios inmediatos. A travs de la cadena alimentaria, el carbono se incorpora a los diferentes niveles trficos y de nuevo se libera a la atmsfera en forma de CO2 a travs de la respiracin celular o mediante la descomposicin que realizan las bacterias de los cadveres y excrementos.

    El CO2 tambin puede inmovilizarse en las rocas calizas formando carbonato clcico (CaCO3) procedente de los esqueletos y