MATERIA Y ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS
Los ecosistemas funcionan como sofisticadas factorías que necesitan materia y energía. Estes dos términos, aún que se citen por separado, son una misma cosa, ya que la materia contiene energía.
La materia existe en los ecosistemas bajo distintas formas: materia inerte, como las rocas o los minerales, que son elementos abióticos, y materia orgánica que forma partes de los seres vivos, o elementos bióticos, como los animales o las plantas.
La energía, el sol es la principal fuente energética de la mayoría de los ecosistemas y, por lo tanto, la energía que subministra es ilimitada. Los seres vivos autótrofos, como las plantas, las algas y algunas bacterias, captan una pequeña parte de la energía solar y, mediante la fotosíntesis, la utilizan para transformar la materia inorgánica, pobre en energía, en materia orgánica, rica en energía química.
Los ecosistemas funcionan como sofisticadas factorías que necesitan materia y energía. Estes dos términos, aún que se citen por separado, son una misma cosa, ya que la materia contiene energía.
La materia existe en los ecosistemas bajo distintas formas: materia inerte, como las rocas o los minerales, que son elementos abióticos, y materia orgánica que forma partes de los seres vivos, o elementos bióticos, como los animales o las plantas.
La energía, el sol es la principal fuente energética de la mayoría de los ecosistemas y, por lo tanto, la energía que subministra es ilimitada. Los seres vivos autótrofos, como las plantas, las algas y algunas bacterias, captan una pequeña parte de la energía solar y, mediante la fotosíntesis, la utilizan para transformar la materia inorgánica, pobre en energía, en materia orgánica, rica en energía química.
La obtención de materia y energía
Los seres autótrofos son capaces de formar materia orgánica que luego utilizan para sus funciones vitales. Por eso, se denominan productores.
Los seres heterótrofos, como animales, hongos y protozoos, necesitan tomar la materia orgánica ya que elaborada por los produtores porque no poseen capacidad para elaborarla. Se denominan consumidores.
-Consumidores primarios, o hervíboros.
-Consumidores secundarios, que se alimentan de consumidores primarios.
-Consumidores terciarios, son animales carnívoros que se alimentan de otros carnívoros.
Esta secuencia en la que unos organismos se alientan de otros de distinto nivel se denominan cadena trófica o alimentaria. Cada uno de los elos de esta cadena es un nivel trófico. El último elo de las cadenas tróficas lo ocupan los descomponedores, como muchas bacterias y hongos. Estes se encargan de transformar los restos de materia orgánica en material mineral.
Ciclo del Fósforo
Se libera de las rocas por meteorización, y queda disponible para que lo puedan tomar las plantas. Es arrastrado fácilmente por las aguas hasta el mar, donde la mayor parte sedimenta en el fondo y forma rocas que tardarán millones de años en volver a emerger y liberar de nuevo las sales de fósforo. Otra parte es tomada por el plancton, del que se alimentan numerosas especies de peces, que cuando son comidos por las aves marinas, devuelven parte del fósforo en las heces (guano) a tierra. Los productores lo incorporan como fosfato inorgánico y pasa a formar parte de los ácidos nucleicos, de moléculas que forman las membranas celulares y de otras que almacenan energía química; también, de estructuras rígidas, como caparazones y esqueletos de los animales. Tras pasar por la cadena trófica, los descomponedores lo mineralizan en fosfato inorgánico de nuevo. El fósforo se considera el principal factor limitante de los productores. En los ecosistemas acuáticos, el plancton y los bancos de peces proliferan en los lugares donde suben las corrientes marinas arrastrando del fondo parte del fósforo que se ha ido sedimentando. En estos lugares se encuentran las grandes pesquerías, como la del Gran Sol. Los depósitos de fósforo se explotan para elaborar abonos, que utilizados en exceso contaminan las aguas y originan problemas de eutrofización.
Ciclo del Carbono
El carbono es esencial para construir las moléculas orgánicas que caracterizan a los organismos vivos. La principal fuente de carbono para los productores es el CO2 del aire atmosférico, que también se halla disuelto en lagos y océanos. Además hay carbono en las rocas carbonatadas (calizas, coral) y en los combustibles fósiles (carbón mineral y petróleo). Durante la fotosíntesis, las plantas verdes toman CO2 del ambiente abiótico e incorporan el carbono en los carbohidratos que sintetizan. Parte de estos carbohidratos son metabolizados por los mismos productores en su respiración, devolviendo carbono al medio circundante en forma de CO2. Otra parte de esos carbohidratos son transferidos a los animales y demás heterótrofos, que también liberan CO2 al respirar. El ciclo completo del carbono requiere que los descomponedores metabolicen los compuestos orgánicos de los organismos muertos y agreguen nuevas cantidades de CO2 al ambiente. A todo lo anterior debe sumarse la enorme cantidad de CO2 que llega a la atmósfera como producto de la actividad volcánica, la erosión de las rocas carbonatadas y, sobre todo, la quema de combustibles fósiles por el hombre.
Ciclo del Nitrógeno
Los seres vivos requieren átomos de nitrógeno para la síntesis de moléculas orgánicas esenciales como las proteínas, los ácidos nucleicos, el ADN, por lo tanto es otro elemento indispensable para el desarrollo de los seres vivos . El aire de la atmósfera contiene un 78% de nitrógeno, por lo tanto la atmósfera es un reservorio de este compuesto. A pesar de su abundancia, pocos son los organismos capaces de absorberlo directamente para utilizarlo en sus procesos vitales. Por ejemplo las plantas para sintetizar proteínas necesitan el nitrógeno en su forma fijada, es decir incorporado en compuestos
Autorregulación del ecosistema
Existen factores abióticos y bióticos que limitan el crecimiento indefinido de las distintas poblaciones que lo constituyen, de forma que estas se mantienen en equilibrio. Entres los factores abióticos que influyen en este proceso se encuentran la cantidad de recursos disponibles, como la superficie del suelo, la luz, la temperatura y la cantidad de agua. Los factores bióticos que regulan la cantidad de organismos en un ecosistema son las relaciones, especialmente las tróficas.
·Las plagas son organismos que consideramos prejudiciales porque producen enfermedades o porque dañan los cultivos, con alto valor económico. También pueden causar daños en una población o comunidad, que, al provocar la desaparición de alguna especie, se rompa el equilibrio entre la población y, con eso, la autorregulación del ecosistema. Las plagas pueden experimentar importantes flutuacións o mismo desparecer por completo, debido a cambios ambientales y, más frecuentemente, la aparición de numerosos parásitos depredadores.