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La MATERIA y la ENERGÍA en los ECOSISTEMAS Objetivo: ◂ Comprender las relaciones que se observan en el ecosistema, identificando las redes tróficas y sus elementos en el ambiente. ◂ Identificar los tipos de pirámides para la representación de la energía, masa y número en los seres vivos. Todos los seres vivos necesitan materia y energía para llevar a cabo sus funciones vitales. Toda la energía utilizada por los seres vivos proviene del Sol, está energía es consumida y ya no volverá a ser utilizada por los seres vivos, por eso se dice que la energía que atraviesa un ecosistema es unidireccional, es decir, fluye en una sola dirección. Materia y energía en los ecosistemas El ciclo de la materia La materia que se encuentra en los ecosistemas es utilizada de forma cíclica, una y otra vez. Esta materia está formada por moléculas inorgánicas (agua y sales minerales) y orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas) que se transforman químicamente, aunque los elementos químicos que la constituyen (carbono, nitrógeno, fósforo, etc.) permanecen. “La materia pasa del medio a los seres vivos, y viceversa, describiendo un ciclo cerrado” Niveles tróficos del ecosistema El conjunto de seres vivos de un ecosistema que obtienen la materia y la energía de un modo semejante se denomina nivel trófico. Productores: Son los seres autótrofos, que captan la energía solar y la utilizan para transformar la materia inorgánica en materia orgánica. Consumidores primarios: Herbívoros, se alimentan directamente de los productores. Consumidores secundarios: Carnívoros, se alimentan de los consumidores primarios. Consumidores terciarios: Se nutren de los consumidores secundarios. Consumidores: Son los seres heterótrofos que obtienen la materia y la energía alimentándose de los productores. Existen varios tipos: Descomponedores: Son las bacterias y los hongos, que descomponen los restos orgánicos e inorgánicos de otros seres vivos y los transforman en materia útil para los productores. Redes tróficas Normalmente, un consumidor se alimenta de más de una especie del nivel inferior y sirve de alimento a varios individuos del nivel superior. Entre las distintas cadenas alimentarias se establecen varias conexiones; por eso, para explicar gráficamente ese complejo entramado de relaciones, en lugar de cadenas es más correcto hablar de redes tróficas. Pirámides ecológicas Existen otros modelos para analizar y comprender el funcionamiento de un ecosistema y las redes tróficas; entre ellos se cuentan diferentes tipos de pirámides ecológicas, en las que el tamaño de cada uno de sus peldaños representa el valor de la característica medida. La biomasa La masa total de materia orgánica de los seres vivos de un ecosistema se denomina biomasa. También puede hablarse de la biomasa de un nivel trófico o de una población. Su medida se expresa en gramos de materia orgánica por unidad de superficie o volumen. Muestra el flujo de energía en la cadena alimentarias a través de la cantidad de biomasa presente en cada nivel trófico. La biomasa es una estimación cuantitativa de la masa total o cantidad de materia viva en un ecosistema en un momento particular. Pirámide de Biomasa Por lo general se observa que, a medida que avanzan los niveles tróficos, disminuye la biomasa que reciben los organismos. Sin embargo, existen ecosistemas marinos en los cuales los consumidores primarios superan a los productores, y por ello exhiben pirámides invertidas. . Pirámide de Biomasa Pirámides Trófica de energía El flujo de la energía a través de una cadena alimenticia se puede representar mediante una pirámide de energía. De forma similar a las pirámides alimentarias, las pirámides de energía representan la cantidad de energía que existe en cada nivel. Así, entre más arriba esta un nivel, menos energía posee. Pirámides Trófica de energía La energía se transfiere generalmente con una eficiencia del 10 %, es decir, solo un 10 % de la energía de un eslabón trófico es asimilada por el nivel trófico siguiente. El 90 % restante es empleada en la formación de tejidos y liberada en forma de calor. Por ejemplo, del total de sustancias alimenticias producidas en la fotosíntesis, las plantas toman la mayor parte para crecer y mantenerse vivas. Mientras que una mínima parte es almacenada en hojas, frutos, raíces y otros órganos que pueden servir como alimento a los animales herbívoros. Igualmente, los herbívoros utilizan parte del alimento en la formación y mantenimiento de sus cuerpos, mientras que otra parte se pierde como calor. Entonces, en una pradera de alfalfa ¿Existe más o menos energía que en las vacas que se alimentan de ella y que en la leche y la carne que de ellas se obtiene? Muestra el número de organismos que existe por unidad de superficie o de volumen. Esta pirámide, a diferencia de las anteriores, no proporciona información de la energía ni de la biomasa presente en las interacciones de los niveles tróficos. Pirámide de número Al igual que la pirámide de biomasa, puede exhibirse de forma invertida. Por ejemplo, el número de insectos suele ser superior al de las plantas, ya que un solo árbol puede contener un gran número de insectos. Pirámide de número
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