Cadenas, redes y pirámides tróficas
En un manglar del golfo de Nicoya, un cangrejo se alimenta de hojas caídas, un mapache atrapa al cangrejo y un águila vigila desde lo alto. Cada vez que uno se come al otro, algo pasa de un organismo al siguiente. ¿Qué es lo que pasa? ¿Cuánto llega al final? ¿Y por qué el águila, que come tan poco de cada cosa, es la más afectada cuando hay un plaguicida en el agua? Al final de la página usted podrá responder.
Productores, consumidores y desintegradores
Todo ecosistema se organiza según cómo obtiene su energía cada organismo. Así se forman los niveles tróficos.
Un organismo no se clasifica por su aspecto, sino por de dónde obtiene la energía. Un hongo no es una planta: no hace fotosíntesis, descompone materia muerta.
En un bosque del Parque Nacional Braulio Carrillo viven los siguientes organismos: un árbol de higuerón, una oruga que come sus hojas, un hongo que descompone la…
En un bosque del Parque Nacional Braulio Carrillo viven los siguientes organismos: un árbol de higuerón, una oruga que come sus hojas, un hongo que descompone la hojarasca y un jaguar. Clasifique cada organismo como productor, consumidor o desintegrador, y explique en una frase en qué se basa para hacerlo.
Observe la siguiente cadena trófica de un manglar del golfo de Nicoya: hojas de mangle → cangrejo → mapache → águila Indique qué nivel trófico ocupa cada organismo…
Observe la siguiente cadena trófica de un manglar del golfo de Nicoya:
hojas de mangle → cangrejo → mapache → águila
Indique qué nivel trófico ocupa cada organismo (productor, consumidor primario, secundario o terciario) y señale hacia dónde se dirigen las flechas en una cadena trófica y qué representan.
De la cadena a la red
Una cadena trófica sigue un único camino: hojas → cangrejo → mapache → águila. Es útil, pero la realidad es más enredada: el mapache come también frutos, huevos y peces; el águila caza otras presas.
En una red, un mismo organismo puede ocupar varios niveles tróficos. Un coatí (pizote) que come frutos es consumidor primario; si come lagartijas, es secundario. Los atunes que comen zooplancton son consumidores secundarios, pero si comen sardinas (que comieron zooplancton) son terciarios.
Defina con sus palabras qué es una red trófica y explique en qué se diferencia de una cadena trófica. Mencione un ejemplo de organismo que, en un ecosistema…
Defina con sus palabras qué es una red trófica y explique en qué se diferencia de una cadena trófica. Mencione un ejemplo de organismo que, en un ecosistema costarricense, pueda ocupar más de un nivel trófico.
En un ecosistema marino cercano a la isla del Coco, un grupo de investigadores describe la siguiente red trófica: el fitoplancton es consumido por el zooplancton y por…
En un ecosistema marino cercano a la isla del Coco, un grupo de investigadores describe la siguiente red trófica: el fitoplancton es consumido por el zooplancton y por sardinas; el zooplancton es consumido por sardinas y por atunes juveniles; las sardinas son consumidas por atunes y por tiburones; los atunes son consumidos por tiburones.
- a) Dibuje la red trófica con flechas.
- b) Identifique cuántos niveles tróficos puede ocupar el atún y justifique su respuesta.
- c) Si una pesca excesiva eliminara casi por completo a los tiburones, plantee dos posibles efectos sobre el resto de la red.
Energía que se pierde: ley del diezmo ecológico
El flujo de energía es unidireccional: entra como luz, pasa de nivel en nivel y sale como calor. La materia, en cambio, circula en ciclos.
La razón: los organismos usan la mayor parte de la energía que obtienen para vivir (moverse, mantener la temperatura, respirar). Solo lo que se guarda como tejido nuevo queda disponible para quien se los coma. Por eso la energía solo se transfiere en una dirección y se disipa como calor.
Como cada paso reduce la energía a una décima parte, las cadenas son cortas: rara vez pasan de cuatro o cinco niveles. Con tan poca energía arriba, solo pueden vivir pocos depredadores tope, y por eso son poco abundantes.
En una laguna de San Carlos, los productores almacenan $20.000\ \text{kcal}$ de energía en un periodo determinado. Aplicando la ley del diezmo ecológico, calcule la…
En una laguna de San Carlos, los productores almacenan $20.000\ \text{kcal}$ de energía en un periodo determinado. Aplicando la ley del diezmo ecológico, calcule la energía disponible para los consumidores primarios, secundarios y terciarios. Luego explique a dónde se «pierde» la mayor parte de la energía que no pasa al nivel siguiente.
Tipos de pirámides
Las pirámides tróficas representan cada nivel como una barra; las barras se apilan con los productores abajo. Hay tres tipos.
| Pirámide | Qué mide | ¿Puede invertirse? |
|---|---|---|
| Energía | kcal por área y tiempo en cada nivel | Nunca |
| Densidad (números) | Número de individuos | Sí |
| Biomasa | Masa total de materia viva | Sí, en algunos casos |
Densidad (números). Cuenta individuos. En un potrero de Pérez Zeledón: pasto 5.000, saltamontes 800, ranas 40, serpientes 4. Cada nivel tiene menos individuos: la pirámide es normal. Pero un solo árbol grande sostiene miles de insectos: aquí la base (1 árbol) es más pequeña que el nivel siguiente y la pirámide aparece invertida, porque cuenta individuos sin importar su tamaño.
Biomasa. En el océano, el fitoplancton es diminuto y se reproduce muy rápido. En un instante dado puede haber menos masa de fitoplancton que de zooplancton que lo consume, porque se renueva constantemente. La pirámide de biomasa aparece invertida.
Energía. Siempre es normal. La energía que fluye en un año a través del fitoplancton (aunque su masa sea pequeña en un momento) es mayor que la que pasa al nivel siguiente, y cada transferencia pierde alrededor del 90 %. Es imposible que un nivel reciba más energía de la que le llega.
Una estudiante de un colegio de Pérez Zeledón registró, en una parcela de potrero, los datos siguientes: | Nivel trófico | Número de individuos | |---|---| | Pasto |…
Una estudiante de un colegio de Pérez Zeledón registró, en una parcela de potrero, los datos siguientes:
| Nivel trófico | Número de individuos |
|---|---|
| Pasto | 5.000 |
| Saltamontes | 800 |
| Ranas | 40 |
| Serpientes | 4 |
- a) Indique qué tipo de pirámide permite construir esta tabla y dibújela de manera esquemática.
- b) Explique por qué en otros ecosistemas, como un árbol grande con muchos insectos, esta pirámide podría aparecer invertida.
Compare una pirámide de energía con una pirámide de biomasa en un ecosistema acuático, como el de un estuario del río Tárcoles. Explique por qué la pirámide de energía…
Compare una pirámide de energía con una pirámide de biomasa en un ecosistema acuático, como el de un estuario del río Tárcoles. Explique por qué la pirámide de energía nunca puede estar invertida, mientras que la de biomasa sí podría estarlo en algunos casos. Luego argumente cómo la ley del diezmo ecológico limita el número de niveles tróficos que puede sostener un ecosistema y relacione su respuesta con el hecho de que los depredadores tope suelen ser poco abundantes y más vulnerables a los tóxicos que se biomagnifican.
Tóxicos en la cadena: amplificación biológica
Un plaguicida persistente no se degrada fácilmente y se acumula en los tejidos grasos. Cuando un organismo come a otro, recibe todo lo acumulado en sus presas.
Los datos de una quebrada cercana a un cultivo de Zarcero:
| Organismo | Concentración (unidades) |
|---|---|
| Fitoplancton | $0{,}01$ |
| Pequeños crustáceos | $0{,}1$ |
| Peces pequeños | $1$ |
| Garza | $10$ |
Cada nivel multiplica la concentración por 10. La razón se conecta con el diezmo: para ganar un kilo de masa, un consumidor debe comer unos diez kilos de alimento (el resto se gasta en energía). El tóxico no se gasta ni se elimina, así que se concentra en el consumidor. Por eso el ave tope, que consume muchas presas ya contaminadas, tiene la mayor dosis aunque la cantidad aplicada en el ambiente fuera pequeña.
Esto, junto a su baja abundancia (poca energía arriba), hace a los depredadores tope los más vulnerables.
Un agricultor de Zarcero aplica un plaguicida persistente en sus cultivos. Con el tiempo, el compuesto llega a una quebrada cercana donde se midió su concentración:…
Un agricultor de Zarcero aplica un plaguicida persistente en sus cultivos. Con el tiempo, el compuesto llega a una quebrada cercana donde se midió su concentración: $0{,}01$ unidades en el fitoplancton, $0{,}1$ en pequeños crustáceos, $1$ en peces pequeños y $10$ en una garza que se alimenta de ellos.
- a) Explique qué fenómeno ilustran estos datos.
- b) Justifique por qué el ave presenta la mayor concentración si la cantidad aplicada en el ambiente es muy pequeña.
Resumen
Vuelva al principio: lo que pasa del cangrejo al mapache y al águila es energía (y materia), pero en cada paso se pierde cerca del 90 % como calor, así que al águila le llega muy poco y por eso hay pocas. Como los tóxicos persistentes no se gastan, se amplifican hacia arriba y la afectan más.