Niveles tróficos y relación entre los factores bióticos del ecosistema (página 2)

Pertenecen a este grupo las bacterias y los hongos. Estos organismos descomponen los cadáveres y provocan la desintegración de las partículas orgánicas. Las bacterias se hallan ampliamente distribuidas en el medio acuático y en el terrestre, mientras los hongos son escasos en el medio marino, pero abundan en el terrestre. Estos organismos son seres saprofíticos porque se alimentan de sustancias en descomposición.

En condiciones normales y, sobre todo, a temperatura óptima, aceleran la desintegración de los organismos muertos y desdoblan las sustancias complejas a compuestos más simples, que son utilizados nuevamente por otros seres vivos. Los organismos descomponedores mineralizan, por decirlo, así, la materia orgánica, liberando elementos químicos como producto de la descomposición que realizan mediante enzimas.

Los materiales que se producen por efecto de la descomposición son utilizados por los organismos vivos productores, con 1o cual se produce el reciclaje de la materia.

Los desintegradores cumplen con un papel muy importante en el reciclaje de los elementos, utilizando la materia orgánica muerta para transformarla en sustancias, que serán aprovechadas nuevamente por los organismos productores, con 1o cual se inicia nuevamente el ciclo de la materia en la Naturaleza.

Cadenas alimentarias y tramas.

Hemos visto a lo largo de este tema, que en todo sistema ecológico se produce una transformación de energía o alimentos que pasa de unos organismos a otros. La relación alimentaria que existe entre los diversos organismos que integran la Naturaleza se denomina cadena alimentaria.

Una cadena alimentaria está constituida por una relación de varios organismos a través de los cuales fluye la energía acumulada en forma de alimentos. Así una de las cadenas más sencillas que conocemos es la relación que se establece entre el pasto, la vaca y el hombre, y que podemos representar así:

PASTO ( VACA ( HOMBRE

El sentido de las flechas indica la dirección en que fluye la energía. En realidad, en la Naturaleza las cadenas no son tan sencillas y presentan derivaciones colaterales que las hacen muy complejas.

Cada integrante que forma parte de la cadena ocupa un nivel trófico y constituye un eslabón de ella. Dos animales pertenecen al mismo nivel trófico cuando están separados de los productores por el mismo número de niveles.

Se entiende por nivel trófico, el lugar que ocupa un ser vivo en la cadena alimentaria. En un ecosistema acuático, la cadena alimentaria se inicia con el fitoplancton (algas microscópicas), del que se alimentan los peces pequeños, y estos a su vez son devorados por otros más grandes.

Finalmente, el hombre puede utilizar cualquiera de los peces pertenecientes a los niveles tróficos mencionados para su alimentación. En la transferencia de energía de un nivel a otro se pierde mucha energía, tanto más cuanto más larga sea la cadena. En esto ocurre 1o mismo que en una red comercial de un producto, cuantos más intermediarios haya, más se encarece el artículo para el consumidor.

Se calcula que sólo un 10 por 100 de la energía disponible es utilizada por el nivel trófico inmediato. Dicho en otros términos, si tenemos 1.000 kilos de fitoplancton solamente son aprovechados por el zooplancton 100 kilos, y si tenemos disponibles 1.000 kilos de pasto, solamente 100 kilos aproximadamente aprovechará la vaca.

Un venado, por ejemplo necesita, determinada área mínima de pasto para poder subsistir si el espacio se reduce por el aumento de individuos hasta límites extremos, la población se regula automáticamente, bien sea por la muerte de algunos venados que fallecen de hambre, o bien por la emigración de algunos hacia otros lugares en busca de alimentos.

El hombre, cuando cultiva una parcela o cría ganado, tiende a simplificar las cadenas alimentarias para sacar el máximo rendimiento a sus cultivos o a la cría de ganado y aves de corral para evitar las pérdidas que ocurren de un nivel a otro en la Naturaleza, donde las cadenas alimentarias normalmente son mas largas y complicadas, constituyendo verdaderas tramas por las interrelaciones que se establecen entre los diferentes niveles tróficos.

Pirámides ecológicas.

La relación que existe entre los seres vivos que forman parte de una cadena de alimentos puede representarse gráficamente en forma de pirámide alimentaria.

En esta representación gráfica, la base de la pirámide alimentaria está formada por los productores y a continuación se ubican los consumidores de acuerdo al nivel que ocupan, hasta cerrar el vértice con el último nivel.

• a) La pirámide de números: toma en cuenta el número de individuos presentes en cada nivel. Como lo normal es que el número de productores sea mayor, se ubica en la base y luego se presentan los otros niveles, cuyo número va disminuyendo a medida que se sube el nivel. Por eso estas representaciones tienen forma de pirámide.

• b) La pirámide de biomasa: toma en cuenta la biomasa de cada nivel trófico, es decir, la masa biológica existente. Lo normal es que la biomasa de cada nivel vaya descendiendo a partir de la base hasta llegar al último nivel, donde es menor.

• c) La pirámide de energía: representa las pirámides alimentarias tomando en cuenta la energía disponible en cada nivel. Es la más exacta de las representaciones y refleja mejor 1o que realmente ocurre en la naturaleza.

Ciclo de la materia

De los 106 elementos que existen en la Naturaleza sólo algunos son esenciales en cantidades apreciables para la vida. Entre ellos tenemos los siguientes: carbono, oxigeno, nitrógeno, hidrógeno, calcio, fósforo, potasio, cloro, etc.

Algunos otros se requieren en pequeñas cantidades (trazas), tales como el cobre, cobalto, zinc. Los animales satisfacen estas necesidades aprovechando la materia orgánica producida por las plantas y absorbiendo oxígeno y agua, del ambiente. Muchos de 1os elementos requeridos para la vida se hallan en la superficie de la Tierra en pequeñas cantidades.

Se calcula que la vida se originó hace alrededor de tres mil millones de años. Si durante este tiempo los elementos inorgánicos hubiesen sido extraídos del ambiente por los seres vivos, y no devueltos al medio mediante el reciclaje, ya muchos de e11os se hubieran agotado. Esto no ha ocurrido, por cuanto, los seres vivos devuelven tales elementos esenciales al medio. La vida continúa gracias a la utilización y reciclaje de los nutrientes inorgánicos que presentan un ciclo de transformación constante y sin solución de continuidad.

Esta sabia lección de la naturaleza debe ser aprovechada por el hombre para evitar el agotamiento de los recursos naturales, aplicando procesos para reciclar los materiales que utiliza para su provecho. Como la naturaleza, el hombre debe aplicar el primer principio de la termodinámica, que dice «la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma».

Relaciones interespecíficas en las comunidades

Relaciones interespecíficas entre 1os seres vivos.

Las distintas especies de organismos que viven en determinada área forman parte de la misma comunidad y ecosistema y, por 1o tanto, se afectan mutuamente de diversas maneras. Los herbívoros dependen de las plantas verdes para obtener glúcidos y proteínas. Los carnívoros obtienen dichas sustancias de 1os herbívoros.

Todos 1os organismos, a su vez, dependen de los descomponedores que eliminan del ambiente cadáveres y excreciones, que de otro modo, en corto tiempo, harían la vida imposible. Orugas, anélidos, miriápodos y otros animales subterráneos, viven en el suelo y cambian sus características, determinando el número y tipos de plantas que pueden crecer en él.

Las plantas altas proyectan su sombra sobre los organismos que viven bajo ellas, y cambian el tipo de vientos y la humedad a que aquellos están expuestos.

Las plantas proporcionan a los animales protección y lugares para anidar. Y, así, se podría continuar con esta lista de interacciones. Lo importante es hacer destacar que una comunidad no es simplemente un conjunto de diferentes especies que, casualmente, son capaces de vivir bajo las condiciones de un lugar, sino un sistema integrado por especies que se interrelacionan entre sí.

Para el estudio de las interrelaciones entre las diversas especies consideraremos las siguientes categorías:

• a. Simbiosis, es la asociación entre dos especies por la que, una o las dos participantes, se benefician mutuamente. Comprende a su vez el comensalismo y el mutualismo.

• b. EI antagonismo, es la relación en que al menos una de las dos especies resulta perjudicada. Comprende: el parasitismo, 1a depredación, 1a competencia y la antibiosis.

Simbiosis

El término es utilizado con diferentes acepciones en el lenguaje biológico. Algunos autores la aplican sólo en caso en que dos especies vivan juntas con beneficio mutuo. Otros lo aplican no sólo en casos en que ambas especies se benefician, sino también cuando sólo una especie se beneficia, mientras que la otra no sufre daño. Aquí usaremos el término con el sentido más amplio.

Etimológicamente, simbiosis significa sencillamente «vivir juntos». Este es el significado que se le dio a la palabra cuando se introdujo por primera vez en Bióloga, y ese es el significado que le daremos, reconociendo, no obstante, dos categorías de simbiosis. La primera, el comensalismo, que se aplica a una relación en la cual una especie se beneficia, mientras que la otra no sufre daño, ni recibe beneficio. La segunda, el mutualismo, en el cual ambas especies se benefician

La interrelación de comensalismo se establece entre dos individuos en la que uno se beneficia y el otro no se perjudica ni se beneficia.

Refugio, soporte, transporte, alimento, son algunas de las ventajas que una especie comensal obtiene de su asociación con la especie huésped. Por ejemplo, en los bosques tropicales, muchas pequeñas plantas, las epífitas, crecen en las ramas u horquetas de los grandes árboles.

Estos comensales, entre los que se encuentran muchas especies de orquídeas y bromeliáceas, no son parasitas ya que usan los árboles como soporte, sin extraer alimentos de ellos. Aparentemente no dañan a su huésped excepto cuando se agrupan en tal cantidad que dificultan su crecimiento o provocan roturas en las ramas. Un tipo similar de comensalismo es el uso que los pájaros hacen de los árboles para nidificar.

Es difícil, a veces, descubrir el beneficio que surge de una relación de comensalismo. Por ejemplo, ciertas especies de lapas sólo prosperan fijadas al lomo de una ballena, mientras que otras, sólo se desarrollan sobre lapas que a su vez se fijan a las ballenas. No está claro cuál es la ventaja que estos grupos de moluscos aprovechan, excepto que evidentemente encuentran bases de apoyo poco ocupadas y un medio de transporte que aumenta su dispersión. Pero, es difícil ver cómo estos beneficios han llegado a ser suficientes para provocar el desarrollo evolutivo y la especialización.

En otros casos de comensalismo el beneficio es muy evidente. Algunas especies de peces, por ejemplo, viven normalmente en asociación con las anemonas de mar, obteniendo de ellas protección y refugio, y, a veces, robándoles parte de su alimento. Estos peces nadan libremente entre los tentáculos de las anémonas, a pesar de que otros peces son paralizados rápidamente cuando tocan estos tentáculos.

Las anemonas se alimentan de peces pero estos que viven en comensalismo con ellas, a veces, llegan a entrar en la cavidad gastrovascular sin sufrir ningún daño aparente. Las adaptaciones fisiológicas y de comportamiento que hacen posible esta relación de comensalismo deben ser realmente importantes.

Otro ejemplo curioso, es el de un pequeño pez tropical (Fieraster) que habita en el recto de una especie de pepino de mar. El pez sale periódicamente para alimentarse y luego vuelve a su extraña guarida hurgando primero el orificio rectal del huésped con el hocico y luego dando vueltas rápidamente para entrar en retroceso.

Otro ejemplo es el de un pequeño cangrejo que vive en la cavidad del manto de las ostras. El cangrejo entra allí en estado larval y puede llegar a crecer tanto, que la apertura entre las valvas de las ostras resulta demasiado estrecha para que pueda escapar. Queda así convertido en un protegido prisionero. Toma una parte del alimento de la ostra, pero, aparentemente, no le causa ningún daño.

El Mutualismo:

El mutualismo es una interrelación simbiótica entre dos especies en la cual ambas se benefician. Son muchos los ejemplos de relaciones simbióticas que benefician a ambas especies. Por ejemplo, la relación entre una planta y los insectos que intervienen en su polinización es evidentemente mutualística.

El caso clásico más conocido es el del liquen, el cual está constituido por un alga y un hongo. El hongo proporciona al alga las sustancias minerales que obtiene del sustrato y conserva la humedad; por su parte, el alga le proporciona al hongo los hidratos de carbono que, sintetiza mediante el proceso de la fotosíntesis. Estas relaciones son tan íntimas que prácticamente no pueden vivir separados el alga y el hongo.

Otro caso conocido de mutualismo de vegetales lo tenemos en la asociación de bacterias nitrificantes del genero Rhizobium con las raíces de algunas plantas leguminosas como caraotas, arvejas, etc. En este tipo de relación, las bacterias fijan el nitrógeno libre del aire que es utilizado por la leguminosa, que lo almacena en los nódulos de sus raíces y que utiliza para su metabolismo. A cambio de este beneficio, las bacterias obtienen hidratos de carbono y otras sustancias cedidas por las leguminosas.

Otro caso es el de las bacterias que vive en el tubo digestivo de los rumiantes donde desdoblan la celulosa; así estos animales pueden asimilar este compuesto, mientras que las bacterias se benefician por los alimentos que consiguen en el tubo digestivo de ]os rumiantes.

Una de las más conocidas y que quizá hayamos contemplado con nuestros propios ojos, es el caso de las anemonas de mar, que viven fijas sobre la concha de un caracol, que a la vez está ocupada por un cangrejo ermitaño o ladrón.

En este caso, la anemona (celenterado) tiene transporte para trasladarse de un lugar a otro y se aprovecha de los restos de animales que caza el crustáceo. La anemona por su parte le sirve como camuflaje al crustáceo y además lo defiende de sus enemigos con unas células urticantes denominadas matocistos.

Parasitismo

El parasitismo es una interrelación entre una especie que obtiene el alimento a expensas de otra (una o más) causándole daños considerables.

Algunos autores engloban en este concepto la depredación, ya que es la utilización inmediata de la presa muerta por el victimario; sin embargo, el parasitismo consiste en la explotación gradual y continua que puede producir graves daños incluso la muerte del huésped.

Los parásitos pueden ser externos o ectoparásitos e internos o endoparásitos. Los primeros viven sobre la superficie del huésped, chupando su sangre. Los parásitos internos o endoparásitos pueden vivir en los espacios de los diversos conductos del cuerpo o pueden introducirse en masas de tejidos como los músculos o el hígado, sangre, intestino, pulmón y otras partes. En otros casos como los virus y algunas bacterias y protozoos, viven dentro de la célula del huésped.

• Parasitismo entre vegetal y vegetal

Muchos hongos y bacterias parasitan a otros vegetales causándoles daños. Uno de los casos más conocidos son las royas y los carbones, que perjudican a muchas plantas gramíneas como el trigo y el maíz, utilizadas por el hombre para su alimentación.

Otro ejemplo de parasitismo 1o constituye el caso de la tina o "guate pajarito", que pertenece a la familia de las lorantáceas, que parasita a ciertos arboles como el samán, aguacate, etc.

• Parasitismo entre vegetal y animal:

Un caso de parasitismo entre vegetales y animales lo constituyen los hongos y bacterias que parasitan principalmente la piel de los animales. La mayoría de las enfermedades de la piel son de origen fungoso, es decir, enfermedades transmitidas por hongos. Esto, naturalmente, trae graves consecuencias para el hombre.

• Parasitismo entre animal y animal:

En las relaciones parasitarias entre animales, podemos decir que existen gran cantidad de ejemplos y en algunos casos existen animales que pueden tener varios parásitos simultáneamente. La pulga y el piojo son ectoparásitos del hombre que además de las molestias que le causan pueden transmitirle enfermedades.

La mayoría de las enfermedades parasitarias del hombre son producidas por parásitos animales. Como ejemplos mencionaremos la lombriz intestinal, la anquilostomiasis, la bilharzia, la amibiasis y la enfermedad de Chagas.

La Depredación:

La depredación consiste en que un ser vivo mata a otro para alimentarse de él.

Definiremos a un depredador como un organismo de vida libre que mata y se alimenta de presas.

El depredador suele ser de dimensiones semejantes o mayores con respecto a la presa; el tigre es depredador del venado, el zorro es depredador de conejos, etc. En general, la depredación en la naturaleza representa un mecanismo de equilibrio y control de la población. Sin embargo, el hombre en su afán de enriquecimiento ha introducido en muchos casos una explotación irracional e intensiva, que aparte de agotar los recursos naturales y destruir el equilibrio ecológico, ha puesto en peligro su propia existencia. Esta relación entre plantas no existe.

• Depredación entre vegetal y animal:

Los animales herbívoros y el hombre se alimentan de vegetales y en este caso podemos decir que actúan como depredadores. Las plantas carnívoras destruyen algunos insectos y otros animales que se les acercan, aprovechando sus restos para su alimentación.

• Depredación entre animal y animal:

Los ejemplos de depredación entre animales son abundantes en la naturaleza y podemos afirmar que desde los protozoarios hasta el hombre, existen muchos ejemplos de depredación, la cual constituye una base firme para el control de las poblaciones, contribuyendo así a tener el equilibrio de la naturaleza.

Competencia.

Es la lucha que sostienen los animales y las plantas por el espacio o los alimentos.

La competencia se refiere a una cohabitación de la cual derivan desventajas para una o más especies que utilizan la misma fuente alimenticia, la misma disponibilidad de agua, el mismo espacio para la reproducción, etc. cuando espacio, alimentación y agua, están disponibles en condiciones limitadas.

La competencia es un factor importante en el ecosistema, puesto que impone la regulación de las poblaciones para que se mantenga el equilibrio de la naturaleza y controlar en esta forma el desarrollo excesivo de ciertas poblaciones en detrimento de otras.

• Competencia entre vegetal y vegetal:

Como ejemplo de este tipo de relación entre vegetales tenemos la lucha que se desarrolla en las plantas dentro de una selva o bosque, en la búsqueda de luz, agua, anhídrido carbónico, etc.

Un experimento sencillo se realizó con dos especies de trébol. Se encontró que las dos podían crecer muy bien solas, pero cuando se mezclaban en un terreno, una eliminaba rápidamente a la otra. La razón era simple, la especie prospera mantenía sus hojas ligeramente más altas que las de su competidora y por ello en cuanto los cultivos alcanzaban una densidad suficiente, el competidor quedaba privado de luz por completo.

• Competencia entre animal y animal:

El biólogo ruso G.F. Gause formuló su principio basándose en una serie de experimentos de laboratorio. Su experimento más sencillo, ahora clásico, consistió en el cultivo en el laboratorio de dos especies de paramecios: Paramecium aurelia y Paramecium caudatum. Cuando las dos especies fueron cultivadas en idénticas condiciones en recipientes separados, el paramecio aurelia creció mucho más rápidamente que el primero, utilizaba el alimento disponible más eficazmente que el segundo. Cuando los dos fueron cultivados juntos, el primero se multiplicó mucho más rápidamente que el segundo, el cual fue pronto eliminado.

Antibiosis.

Una forma muy particular de competencia es la que se realiza excretando al ambiente metabolitos poco dañinos para la especie que los produce, pero muy tóxicos y dañinos o repelentes para otras especies.

Este tipo de interacción, llamado antibiosis, también se ha denominado amensalismo, un ejemplo son las plantas que, cuando se desarrollan sin competidores, toleran intervalos de pH del suelo bastante amplios; mientras que cuando se encuentran en presencia de competidores, inducen en el suelo un pH muy bajo que las otras especies no 1o toleran.

Otras plantas, como la Enelia farinosa, que vive en zonas desérticas donde la competencia por el agua es muy intensa, produce en sus hojas un derivado del benzaldehído que impide el crecimiento de otras especies en sus cercanías. Hay dos especies de cebada cuyas raíces excretan alcaloides que obstaculizan el desarrollo de otras especies.

Otros ejemplos de antibiosis lo tenemos en el eucalipto, el nogal negro americano, (Junglans nigra) y algunas algas como Chlorella vulgaris, que produce un antibiótico contra una diatomea.

Un ejemplo muy importante de antibiosis lo constituye la relación entre hongos y bacterias. Se ha comprobado que los medios donde abundan ciertos hongos, las bacterias no existen o están muy controladas. Esto se debe a ciertas sustancias químicas producidas por los hongos, como el Penicilium, que impiden el desarrollo bacteriano.

Estas observaciones han permitido a la ciencia, hace años, encontrar la aplicación de estas sustancias con fines curativos contra enfermedades cuyo agente productor es una bacteria.

De este modo se han descubierto los antibióticos. El primero de ellos fue la Penicilina que debe su nombre al hongo del cual se extrae (Penicilium notatum) y fue descubierto en 1944 por Alexander Fleming.

En la actualidad se han descubierto numerosos antibióticos que se utilizan exitosamente en la curación de muchas enfermedades infecciosas.

Conclusión

Se llama nivel trófico en ecología a cada uno de los conjuntos de especies, o de organismos, de un ecosistema que coinciden por el turno que ocupan en la circulación de energía y nutrientes, es decir, a los que ocupan un lugar equivalente en la cadena trófica. En este sentido, existen tres niveles tróficos; el primero está ocupado por los productores, organismos capaces de transformar la materia inorgánica en orgánica gracias a la energía de la luz solar o de reacciones de oxidación. En el segundo nivel se sitúan los consumidores primarios o herbívoros, que se alimentan de los vegetales.

El tercer nivel trófico lo integran los carnívoros o consumidores secundarios, los cuales se alimentan a su vez de los herbívoros. En el siguiente nivel están los carnívoros terciarios, que se alimentan de otros carnívoros. Hay otros consumidores, los omnívoros, que ocupan el segundo y tercer nivel.

Por otro lado, las relaciones interespecíficas son las que se establecen entre especies diferentes de una comunidad, por ejemplo dos o más especies animales competir por la misma presa para alimentarse. La relación de competencia por el alimento y el espacio se produce entre individuos de la misma especie o de diferentes especies. Entre estas relaciones se señalan: la simbiosis, el mutualismo, el parasitismo, la depredación, la competencia, la antibiosis.

Estos tipos de relaciones pueden ser positivas, neutrales o negativas.

Bibliografía

MAZPARRTOTE, SERAFÍN (1991). Biología 8º Grado. Editorial Biosfera. Caracas

Autor:

Ismael Molina