Unidad 4
Los sistemas ecológicos
Los ecosistemas son las unidades básicas de la ecología, formados por comunidades de
organismos y sus ambientes abióticos. La ecología de ecosistemas estudia el flujo de energía y
el reciclaje de nutrientes entre las partes vivas y no vivas. Las interacciones son complejas
porque los organismos responden tanto a otros seres vivos como a factores como el suelo, el
agua y la atmósfera, y a su vez modifican el ambiente, como ocurre con los castores que al
construir presas generan estanques y regulan el flujo de agua. Los ecosistemas varían en
tamaño, no tienen límites precisos y se integran en sistemas mayores. El más grande de todos
es la biosfera, que incluye todas las comunidades de la Tierra y sus relaciones con el agua, el
suelo, las rocas y la atmósfera del planeta.
Flujo de energía a través de los ecosistemas. Cadenas y redes alimentarias
El flujo de energía en los ecosistemas es unidireccional: ingresa como luz solar, de la cual
menos del 1% es capturado por los productores mediante fotosíntesis y transformado en
energía química almacenada en moléculas orgánicas como la glucosa. Esta energía se libera en
forma de ATP durante la respiración celular y se utiliza para funciones vitales, disipándose
finalmente como calor hacia el espacio. El paso de energía ocurre a través de cadenas
alimentarias, donde los productores (plantas, algas y cianobacterias) constituyen el primer
nivel trófico y sirven de alimento a los consumidores. Los herbívoros obtienen energía de las
plantas, los carnívoros de los herbívoros, y los omnívoros de ambos. Además, los detritívoros y
descomponedores (bacterias y hongos) reciclan la materia orgánica muerta, liberando
compuestos simples reutilizables por los productores. En la naturaleza, las cadenas
alimentarias simples son poco frecuentes; en su lugar predominan las redes alimentarias, que
interconectan múltiples cadenas y muestran interacciones directas e indirectas entre niveles
tróficos. Estas redes reflejan cómo depredadores, presas y productores se influyen
mutuamente, manteniendo el equilibrio del ecosistema. En conclusión, la energía fluye de un
nivel trófico al siguiente, pero una vez utilizada se pierde como calor y no puede ser reutilizada.
Niveles tróficos
Los niveles tróficos conforman la estructura jerárquica del flujo de energía en un ecosistema.
, Pirámides ecológicas: de números, energía y biomasa
Las pirámides ecológicas representan gráficamente la distribución de organismos, biomasa o
energía en los niveles tróficos de un ecosistema. La base corresponde a los productores y los
niveles superiores a los consumidores.
• La pirámide de números muestra la cantidad de organismos en cada nivel,
generalmente decreciente, aunque puede invertirse en casos como descomponedores
o parásitos.
• La pirámide de biomasa refleja la masa total de materia viviente en cada nivel,
evidenciando una reducción progresiva cercana al 90% entre niveles sucesivos, lo que
implica que se requiere gran biomasa de productores para sostener a los carnívoros.
En algunos ecosistemas acuáticos puede invertirse, ya que los herbívoros consumen
productores unicelulares de rápida reproducción.
• La pirámide de energía indica el contenido energético de la biomasa, siempre
decreciente hacia niveles superiores, pues gran parte de la energía se utiliza en
funciones vitales y se pierde como calor. Según la segunda ley de la termodinámica,
esta pérdida explica por qué las pirámides de energía son cortas y existen pocos
niveles tróficos en los ecosistemas.
Productividad neta y bruta
La productividad primaria bruta (PPB) es la energía total capturada por los productores
durante la fotosíntesis, mientras que la productividad neta primaria (PNP) corresponde a la
biomasa que queda disponible después de descontar la energía usada en la respiración celular.
Solo la PNP puede ser aprovechada por los consumidores, aunque gran parte se pierde en
heces o en procesos metabólicos, quedando menos del 20% para generar nueva biomasa, lo
que se denomina productividad secundaria. La productividad primaria depende de factores
como la eficiencia de las plantas para fijar carbono, la disponibilidad de luz solar, agua y
minerales, las condiciones climáticas, la madurez de la comunidad y la influencia humana.
Los sistemas ecológicos
Los ecosistemas son las unidades básicas de la ecología, formados por comunidades de
organismos y sus ambientes abióticos. La ecología de ecosistemas estudia el flujo de energía y
el reciclaje de nutrientes entre las partes vivas y no vivas. Las interacciones son complejas
porque los organismos responden tanto a otros seres vivos como a factores como el suelo, el
agua y la atmósfera, y a su vez modifican el ambiente, como ocurre con los castores que al
construir presas generan estanques y regulan el flujo de agua. Los ecosistemas varían en
tamaño, no tienen límites precisos y se integran en sistemas mayores. El más grande de todos
es la biosfera, que incluye todas las comunidades de la Tierra y sus relaciones con el agua, el
suelo, las rocas y la atmósfera del planeta.
Flujo de energía a través de los ecosistemas. Cadenas y redes alimentarias
El flujo de energía en los ecosistemas es unidireccional: ingresa como luz solar, de la cual
menos del 1% es capturado por los productores mediante fotosíntesis y transformado en
energía química almacenada en moléculas orgánicas como la glucosa. Esta energía se libera en
forma de ATP durante la respiración celular y se utiliza para funciones vitales, disipándose
finalmente como calor hacia el espacio. El paso de energía ocurre a través de cadenas
alimentarias, donde los productores (plantas, algas y cianobacterias) constituyen el primer
nivel trófico y sirven de alimento a los consumidores. Los herbívoros obtienen energía de las
plantas, los carnívoros de los herbívoros, y los omnívoros de ambos. Además, los detritívoros y
descomponedores (bacterias y hongos) reciclan la materia orgánica muerta, liberando
compuestos simples reutilizables por los productores. En la naturaleza, las cadenas
alimentarias simples son poco frecuentes; en su lugar predominan las redes alimentarias, que
interconectan múltiples cadenas y muestran interacciones directas e indirectas entre niveles
tróficos. Estas redes reflejan cómo depredadores, presas y productores se influyen
mutuamente, manteniendo el equilibrio del ecosistema. En conclusión, la energía fluye de un
nivel trófico al siguiente, pero una vez utilizada se pierde como calor y no puede ser reutilizada.
Niveles tróficos
Los niveles tróficos conforman la estructura jerárquica del flujo de energía en un ecosistema.
, Pirámides ecológicas: de números, energía y biomasa
Las pirámides ecológicas representan gráficamente la distribución de organismos, biomasa o
energía en los niveles tróficos de un ecosistema. La base corresponde a los productores y los
niveles superiores a los consumidores.
• La pirámide de números muestra la cantidad de organismos en cada nivel,
generalmente decreciente, aunque puede invertirse en casos como descomponedores
o parásitos.
• La pirámide de biomasa refleja la masa total de materia viviente en cada nivel,
evidenciando una reducción progresiva cercana al 90% entre niveles sucesivos, lo que
implica que se requiere gran biomasa de productores para sostener a los carnívoros.
En algunos ecosistemas acuáticos puede invertirse, ya que los herbívoros consumen
productores unicelulares de rápida reproducción.
• La pirámide de energía indica el contenido energético de la biomasa, siempre
decreciente hacia niveles superiores, pues gran parte de la energía se utiliza en
funciones vitales y se pierde como calor. Según la segunda ley de la termodinámica,
esta pérdida explica por qué las pirámides de energía son cortas y existen pocos
niveles tróficos en los ecosistemas.
Productividad neta y bruta
La productividad primaria bruta (PPB) es la energía total capturada por los productores
durante la fotosíntesis, mientras que la productividad neta primaria (PNP) corresponde a la
biomasa que queda disponible después de descontar la energía usada en la respiración celular.
Solo la PNP puede ser aprovechada por los consumidores, aunque gran parte se pierde en
heces o en procesos metabólicos, quedando menos del 20% para generar nueva biomasa, lo
que se denomina productividad secundaria. La productividad primaria depende de factores
como la eficiencia de las plantas para fijar carbono, la disponibilidad de luz solar, agua y
minerales, las condiciones climáticas, la madurez de la comunidad y la influencia humana.
