El nivel trófico

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Primer nivel trófico. Las plantas de esta imagen, y la de algas y fitoplancton en el lago, son los productores primarios . Ellos toman los nutrientes del suelo o el agua, y fabrican su propio alimento mediante la fotosíntesis , utilizando la energía del sol.

El nivel trófico de un organismo es la posición que ocupa en una cadena alimentaria . La palabra se deriva de la trófico griega τροφή (trophe) refiriéndose a los alimentos o la alimentación. Una cadena alimentaria representa una sucesión de organismos que se alimentan de otro organismo y, a su vez, consumen ellos mismos. El número de pasos de un organismo es desde el inicio de la cadena es una medida de su nivel trófico. Las cadenas alimentarias comienzan en el nivel trófico 1 con los productores primarios , como las plantas, se trasladan a los herbívoros en el nivel 2, los depredadores en el nivel 3 y por lo general terminan con carnívoros o depredadores en el nivel 4 o 5. El camino a lo largo de la cadena puede formar ya sea un flujo unidireccional o un alimento "web". Las comunidades ecológicas con mayor biodiversidad forman caminos tróficos más complejos.

Contenido

Descripción [ editar ]

Categorías de consumo en función del material consumido (planta: tonos verdes son en vivo, tonos marrones son muertos, los animales: tonos rojos son en vivo, tonos púrpuras están muertos, o partículas: tonos de gris) la estrategia y la alimentación (recopilador: más ligero matiz de cada color; minera : tono más oscuro de cada color)

Las tres formas básicas en que los organismos reciben alimentos son los productores, consumidores y descomponedores.

  • Los productores ( autótrofos ) suelen ser plantas o algas . Las plantas y las algas no suelen comer otros organismos, pero tiran de los nutrientes de la tierra o el océano y fabrican su propio alimento mediante la fotosíntesis . Por esta razón, se llaman los productores primarios . De esta manera, es la energía del sol que normalmente acciona la base de la cadena alimentaria. [1] Se produce una excepción en aguas profundas ecosistemas hidrotermales , donde no hay luz solar. Aquí los productores primarios fabrican alimentos a través de un proceso llamado quimiosíntesis . [2]
  • Los consumidores ( heterótrofos ) son animales que no pueden fabricar su propio alimento y la necesidad de consumir otros organismos. Los animales que se alimentan de los productores primarios (como las plantas) se llaman herbívoros . Los animales que se alimentan de otros animales se llaman carnívoros , y los animales que se alimentan de vegetales y otros animales se llaman omnívoros .
  • Los descomponedores ( detritívoros ) descomponen plantas muertas y materia animal y los desechos y liberan de nuevo en forma de energía y nutrientes en el ecosistema para el reciclado. Descomponedores, tales como bacterias y hongos (setas), se alimentan de los desechos y materia muerta, su conversión en productos químicos inorgánicos que se pueden reciclar como nutrientes minerales para las plantas a utilizar de nuevo.

Los niveles tróficos pueden ser representados por números, empezando en el nivel 1 con las plantas. Otros niveles tróficos están numeradas posteriormente de acuerdo a lo lejos el organismo es a lo largo de la cadena alimentaria.

  • Nivel 1: Las plantas y las algas producen su propio alimento y se llaman los productores primarios.
  • Nivel 2: Los herbívoros comen plantas y son llamados consumidores primarios.
  • Nivel 3: Los carnívoros que se alimentan de los herbívoros son llamados consumidores secundarios.
  • Nivel 4: Los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros se llaman consumidores terciarios.
  • Nivel 5: depredadores que no tienen depredadores están en la cima de la cadena alimenticia.

En el mundo real los ecosistemas , existe más de una cadena alimentaria para la mayoría de los organismos, ya que la mayoría de los organismos comen más de un tipo de alimento o son comidas por más de un tipo de depredador. Un diagrama que establece la intrincada red de intersección y superposición de las cadenas alimentarias de un ecosistema se llama la red alimentaria . [3] Los descomponedores a menudo se dejan fuera de las redes alimentarias, pero si se incluye, que marcan el final de una cadena alimentaria. [3] Así, las cadenas alimentarias comienzan con los productores primarios y finales con la decadencia y descomponedores. Desde descomponedores reciclan nutrientes, dejándolos para que puedan ser reutilizados por los productores primarios, a veces se considera que ocupan su propio nivel trófico. [4] [5]

Eficiencia de la transferencia de biomasa [ edit ]

Una pirámide de energía muestra la cantidad de energía que se necesita a medida que fluye hacia arriba para apoyar el siguiente nivel trófico. Este diagrama no está a escala, debido a que sólo aproximadamente el 10% de la energía transferida entre cada nivel trófico se convierte en biomasa .

Generalmente, cada nivel trófico se refiere a la de abajo al absorber parte de la energía que consume y de esta manera puede considerarse que descansa sobre o apoyada por, el siguiente nivel trófico inferior. Las cadenas alimentarias pueden ser diagramado para ilustrar la cantidad de energía que se mueve de un nivel de alimentación a la siguiente en una cadena alimentaria. Esto se llama una pirámide de energía . La energía transferida entre los niveles también puede ser pensado como la aproximación a una transferencia en la biomasa , por lo pirámides de energía también puede ser visto como pirámides de biomasa, que describe a la cantidad de biomasa que resulta en niveles más altos de biomasa consumen a niveles más bajos.

La eficiencia con la que la energía o biomasa se ​​transfiere de un nivel trófico a otro se denomina eficiencia ecológica . Los consumidores en cada nivel de convertir en promedio sólo alrededor del 10% de la energía química en su comida a su propio tejido orgánico. Por esta razón, las cadenas de comida rara vez se extienden por más de 5 o 6 niveles. En el nivel trófico más bajo (la parte inferior de la cadena alimentaria), las plantas convierten el 1% de la luz del sol que reciben en energía química. Se sigue de esto que la energía total originalmente presente en la luz del sol incidente que finalmente se materializa en un consumidor terciaria es de aproximadamente 0,001% [4]

Niveles tróficos fraccionarios [ edit ]

Las orcas ( orcas ) son depredadores ápice . Cazan prácticamente cualquier cosa, incluyendo el atún, tiburones y focas más pequeñas.

Las redes alimentarias definen en gran medida los ecosistemas, y los niveles tróficos definen la posición de los organismos dentro de las webs. Sin embargo, estos niveles tróficos no siempre son números enteros sencillos, porque los organismos a menudo se alimentan en más de un nivel trófico. [6] [7] Por ejemplo, algunos carnívoros también comen plantas, y algunas plantas son carnívoros. Una gran carnívoro puede comer tanto carnívoros y herbívoros más pequeños, el gato montés come conejos, pero el puma come dos linces y conejos. Los animales también pueden comerse unos a otros, la rana toro come cangrejos y las langostas comen sapos jóvenes. Los hábitos de alimentación de un animal joven, y en consecuencia su nivel trófico, puede cambiar a medida que crece.

La pesca científico Daniel Pauly establece los valores de los niveles tróficos a uno en las plantas y detritus, dos en los herbívoros y detritívoros (consumidores primarios), tres de los consumidores secundarios, y así sucesivamente. La definición del nivel trófico, TL, para cualquier especie del consumidor es: [5]

TL_i = 1 + \ sum_j (TL_j \ cdot DC_ {ij}) \!

donde TL_j es el nivel trófico fraccional de la presa j, y DC_ {ij} representa la fracción de j en la dieta de i.

En el caso de los ecosistemas marinos, el nivel trófico de la mayoría de los peces y otros consumidores marinos toma valor entre 2.0 y 5.0. El valor más alto, 5,0, es inusual, incluso para los peces grandes, [8] a pesar de que se produce en depredadores de mamíferos marinos, como los osos polares y las ballenas asesinas. [9]

Además de los estudios de observación del comportamiento de los animales, y la cuantificación del contenido del estómago de animales, el nivel trófico se puede cuantificar a través de isótopos estables análisis de tejidos animales tales como el músculo , la piel , el pelo , hueso colágeno . Esto se debe a que hay un aumento consistente en la composición isotópica de nitrógeno en cada nivel trófico causada por fraccionamientos que se producen con la síntesis de biomoléculas; la magnitud de este aumento en nitrógeno composición isotópica es de aproximadamente 3-4 ‰. [10] [ no- fuente primaria necesaria ]

El nivel medio trófico [ edit ]

El nivel trófico medio de las capturas de las pesquerías del mundo ha disminuido de manera constante debido a que muchos peces de alto nivel trófico, como la tuna , han sido objeto de sobrepesca

En la pesca, el nivel trófico medio de la captura pesquera en toda el área o ecosistema se calcula para el año y como:

TL_y = \ frac {\ sum_i (TL_i \ cdot Y_ {iy})} {\ sum_i Y_ {iy}}

donde Y_ {iy} es la captura de la especie o grupo i en el año y, y TL_i es el nivel trófico para las especies de I como se define anteriormente. [5]

Antes se creía que los peces en los niveles tróficos superiores por lo general tienen un mayor valor económico, dando lugar a la sobrepesca en los niveles tróficos superiores. Informes anteriores han encontrado disminuciones abruptas en el nivel trófico medio de las pesquerías de captura, en un proceso conocido como la pesca por la red alimentaria . [11] Sin embargo, el trabajo más reciente no encuentra ninguna relación entre el valor económico y el nivel trófico; [12] y que los niveles tróficos medios en las capturas, los estudios y evaluaciones de las acciones no han disminuido, de hecho, lo que sugiere que la pesca por la red alimentaria no es un fenómeno global. [13] Sin embargo Pauly et al. tenga en cuenta que los niveles tróficos alcanzó un máximo de 3,4 en 1970 en el noroeste y centro-oeste Atlántico, seguido de un posterior descenso a 2,9 en 1994. Ellos reportan el abandono de larga duración, y de alto nivel trófico peces piscívoros inferiores, como el bacalao y el eglefino, de, invertebrados, de corta vida se alimentan de plancton bajo nivel trófico (por ejemplo, camarones) y, peces pelágicos pequeños (por ejemplo, arenques). Este cambio de peces de alto nivel trófico de invertebrados y peces de bajo nivel trófico es una respuesta a los cambios en la abundancia relativa de las capturas preferido. Ellos argumentan que esto es parte del colapso de la pesquería global. [9] [14]

FiB índice [ edit ]

Dado que la biomasa eficiencias de transferencia son sólo alrededor de 10%, se deduce que la tasa de producción biológica es mucho mayor en los niveles tróficos más bajos de lo que es a niveles más altos. Las capturas de la pesca, por lo menos al principio, tienden a aumentar a medida que disminuyen los niveles tróficos. En este punto, la pesca se centrará en las especies inferiores en la cadena alimenticia. [14] En 2000, este Pauly conducido y otros para construir un índice de "Pesca en equilibrio", generalmente se llama el índice FiB. [15] El índice FiB se define, para cualquier año y, por [5]

FiB_y = log ((Y_Y / (TE) ^ {TL_y}) / (y_0 / (TE) ^ {TL_0}))

donde Y_Y es la captura en el año y, {LT} _y es el nivel trófico medio de las capturas en el año y, Y_0 es la captura, {LT} _0 el nivel trófico medio de la captura en el comienzo de la serie que se analiza, y TE es la eficiencia de la transferencia de la biomasa o de la energía entre los niveles tróficos.

El índice FiB es estable (cero) durante períodos de tiempo en los cambios en los niveles tróficos se corresponden con los cambios apropiados en la captura en la dirección opuesta. El aumento del índice si aumentan las capturas por cualquier razón, por ejemplo, mayor biomasa de peces, o la expansión geográfica. [5] Estas disminuciones se explican las parcelas "atípica" del nivel trófico de captura contra originalmente observadas por Pauly y otros en 1998. [14]

Véase también [ editar ]

Referencias [ editar ]

  1. ^ Butz SD (2002) Ciencias de la Tierra Sistemas p. 537. Cengage Learning. ISBN 978-0-7668-3391-3
  2. ^ Dover CV (2000) La ecología de aguas profundas respiraderos hidrotermales p. 117. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-04929-8
  3. ^ un b Lisowski M, Miaoulis I, M Cyr, Jones LC, Padilla MJ, Wellnitz TR (2004) Prentice Hall Science Explorer: Ciencias Ambientales, Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-115090-4
  4. ^ a b Diccionario American Heritage Science, 2005. Houghton Mifflin Company.
  5. ^ un b c d e Pauly, D.; Palomares, ML (2005). "Pesca por las redes alimentarias marinas: es mucho más generalizado de lo que pensábamos" Boletín de Ciencias del Mar 76 (2): 197-211..  
  6. ^ Odum WE y Heald EJ (1975) "La red alimentaria detritus basada en una comunidad de manglar de estuario". Páginas 265-286 en LE Cronin, ed. Investigación del Estuario. Vol.. 1. Academic Press, Nueva York.
  7. ^ . Pimm, SL; Lanton, JH (1978) "Sobre la alimentación en más de un nivel trófico" . Naturaleza 275 (5680): 542-544. doi : 10.1038/275542a0 .  
  8. ^ Cortés, E (1999). "Composiciones estandarizadas dieta y los niveles tróficos de los tiburones" CIEM J. marzo Sci 56 (5):.. 707-717. doi : 10.1006/jmsc.1999.0489 .  
  9. ^ un b Pauly, D; Trites, A; Capuli, E; Christensen, V (1998). "Composición de la dieta y los niveles tróficos de los mamíferos marinos" CIEM marzo J. Sci. 55 (3):.. 467-481. doi : 10.1006/jmsc.1997.0280 .  
  10. ^ Szpak, Paul; Orchard, Trevor J.; McKechnie, Iain; Grocke, Darren R. (2012). "Ecología histórica de las nutrias de mar durante el Holoceno tardío (lutris) del norte de Columbia Británica: Perspectivas isotópicas y zooarqueológico" . Revista de Arqueología Ciencia 39 (5):. 1553-1571 doi : 10.1016/j.jas.2011.12.006 .  
  11. ^ Evaluación de los Ecosistemas del Milenio (2005) Ecosistemas y Bienestar Humano: Síntesis Island Press. pp 32-33.
  12. ^ Sethi, SA, Sucursal, TA; Watson, R (2010). "Los patrones globales de desarrollo de la pesca son impulsados ​​por el lucro, pero no el nivel trófico" Proceedings of the National Academy of Sciences 107 (27):.. 12163 a 12167 doi : 10.1073/pnas.1003236107 .  
  13. ^ Branch, TA; Watson, Reg, Fulton, Elizabeth A.; Jennings, Simon; McGilliard, Carey R.; Pablico, Grace T.; Ricard, Daniel; Tracey, Sean R. (2010). "trófico huella de la pesca marina " Naturaleza 468 (7322):.. 431-435 doi : 10.1038/nature09528 . PMID 21085178 .  
  14. ^ un b c Pauly, D; Christensen, V; Dalsgaard, J; Froese, R; Torres, FC Jr (1998). "La pesca por las redes alimentarias marinas" Ciencia 279 (5352):.. 860-863 doi : 10.1126/science.279.5352.860 . PMID 9452385 .  
  15. ^ Pauly, D; Christensen, V; Walters, C (2000). "Ecopath, Ecosim y Ecospace como herramientas para la evaluación de impacto en el ecosistema de la pesca" CIEM marzo J. Sci. 57 (3):... 697-706 doi : 10.1006/jmsc.2000.0726 .  

Enlaces externos [ editar ]