En ecología , el término productividad se refiere a la tasa de generación de biomasa en un ecosistema , generalmente expresada en unidades de masa por volumen (unidad de superficie) por unidad de tiempo, como gramos por metro cuadrado por día (gm −2 d −1 ). La unidad de masa puede relacionarse con la materia seca o con la masa de carbono generado . La productividad de los autótrofos , como las plantas , se denomina productividad primaria , mientras que la productividad de los heterótrofos , como los animales ., se llama productividad secundaria . [1]
La producción primaria es la síntesis de material orgánico a partir de moléculas inorgánicas . La producción primaria en la mayoría de los ecosistemas está dominada por el proceso de fotosíntesis , en el que los organismos sintetizan moléculas orgánicas a partir de la luz solar , H 2 O y CO 2.. La producción primaria a veces se divide en producción primaria neta (NPP) y producción primaria bruta (GPP). La producción primaria bruta mide todo el carbono asimilado en moléculas orgánicas por los productores primarios. La producción primaria neta mide las moléculas orgánicas por productores primarios. La producción primaria neta también mide la cantidad de carbono asimilado en moléculas orgánicas por los productores primarios, pero no incluye las moléculas orgánicas que luego son descompuestas nuevamente por estos organismos para procesos biológicos como la respiración celular .
Los organismos que dependen de la energía de la luz para fijar el carbono y, por tanto, participan en la producción primaria, se denominan fotoautótrofos .
Los fotoautótrofos existen en el árbol de la vida. Se sabe que muchos taxones bacterianos son fotoautótrofos, como las cianobacterias y algunas proteobacterias . [2] Los organismos eucariotas adquirieron la capacidad de participar en la fotosíntesis mediante el desarrollo de plástidos derivados de relaciones endosimbióticas . [3] Archaeplastida , que incluye algas rojas , algas verdes y plantas, han desarrollado cloroplastos que se originan a partir de una antigua relación endosimbiótica con una α-Proteobacteria . [4]El resto de los organismos fotoautotróficos eucariotas se encuentran dentro del clado SAR (que comprende Stramenopila , Alveolata y Rhizaria ). Los organismos del clado SAR que desarrollaron plastidios lo hicieron a través de relaciones endosimbióticas secundarias o terciarias con algas verdes y / o algas rojas. [5] El clado SAR incluye muchos productores primarios acuáticos y marinos como Kelp , Diatomeas y Dinoflagelados . [5]
El otro proceso de producción primaria es la litoautotrofia . Los litoautótrofos utilizan compuestos químicos reducidos, como gas hidrógeno , sulfuro de hidrógeno , metano o iones ferrosos para fijar el carbono y participar en la producción primaria. Los organismos litoautotróficos son procariotas y están representados por miembros de los dominios bacterianos y arqueales . [6] La litoautotrofia es la única forma de producción primaria posible en ecosistemas sin luz como los ecosistemas de agua subterránea , [7] ecosistemas de respiraderos hidrotermales , [8] ecosistemas de suelo, [9] y ecosistemas de cuevas. [10]
La producción secundaria es la generación de biomasa de organismos heterótrofos (consumidores) en un sistema. Esto es impulsado por la transferencia de material orgánico entre niveles tróficos y representa la cantidad de tejido nuevo creado mediante el uso de alimentos asimilados . La producción secundaria se define a veces para incluir solo el consumo de productores primarios por consumidores herbívoros [11] (y la producción terciaria se refiere a consumidores carnívoros ), [12] pero se define más comúnmente para incluir toda la generación de biomasa por heterótrofos. [1]