Red alimentaria
Una red alimentaria es la interconexión natural de las cadenas alimentarias y una representación gráfica de qué-come-qué en una comunidad ecológica . Otro nombre para la red alimentaria es sistema de recursos del consumidor . Los ecologistas pueden agrupar en términos generales todas las formas de vida en una de dos categorías llamadas niveles tróficos : 1) los autótrofos y 2) los heterótrofos . Para mantener sus cuerpos, crecer, desarrollarse y reproducirse , los autótrofos producen materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas , incluidos minerales y gases comodióxido de carbono Estas reacciones químicas requieren energía , que proviene principalmente del Sol y en gran parte de la fotosíntesis , aunque una cantidad muy pequeña proviene de la bioelectrogénesis en los humedales, [1] y de los donantes de electrones minerales en los respiraderos hidrotermales y las fuentes termales . Estos niveles tróficos no son binarios, sino que forman un gradiente que incluye autótrofos completos, que obtienen su única fuente de carbono de la atmósfera, mixótrofos (como las plantas carnívoras), que son organismos autótrofos que obtienen parcialmente materia orgánica de fuentes distintas a la atmósfera, y heterótrofos completos que deben alimentarse para obtener materia orgánica.
Los vínculos en una red alimentaria ilustran las vías de alimentación, como cuando los heterótrofos obtienen materia orgánica al alimentarse de autótrofos y otros heterótrofos. La red alimentaria es una ilustración simplificada de los diversos métodos de alimentación que une un ecosistema en un sistema unificado de intercambio. Hay diferentes tipos de relaciones de alimentación que se pueden dividir aproximadamente en herbivoría , carnivoría , carroñero y parasitismo . Parte de la materia orgánica consumida por los heterótrofos, como los azúcares , proporciona energía. Los autótrofos y heterótrofos vienen en todos los tamaños, desde microscópicos hasta muchas toneladas , desde cianobacterias hasta secuoyas gigantes ., y desde virus y bdellovibrio hasta ballenas azules .
Charles Elton fue pionero en el concepto de ciclos alimentarios, cadenas alimentarias y tamaño de los alimentos en su libro clásico de 1927 "Ecología animal"; El 'ciclo alimentario' de Elton fue reemplazado por 'red alimenticia' en un texto ecológico posterior. Elton organizó las especies en grupos funcionales , que fue la base del artículo clásico y emblemático de Raymond Lindeman en 1942 sobre la dinámica trófica. Lindeman enfatizó el importante papel de los organismos de descomposición en un sistema trófico de clasificación . La noción de una red alimentaria tiene un punto de apoyo histórico en los escritos de Charles Darwin .y su terminología, incluyendo un "banco enredado", "red de vida", "red de relaciones complejas", y en referencia a las acciones de descomposición de las lombrices de tierra habló sobre "el movimiento continuo de las partículas de tierra". Incluso antes, en 1768, John Bruckner describió la naturaleza como "una red continua de vida".
Las redes alimentarias son representaciones limitadas de ecosistemas reales, ya que necesariamente agregan muchas especies en especies tróficas , que son grupos funcionales de especies que tienen los mismos depredadores y presas en una red alimentaria. Los ecologistas utilizan estas simplificaciones en modelos cuantitativos (o de representación matemática) de dinámicas de sistemas tróficos o de recursos de consumo . Usando estos modelos, pueden medir y probar patrones generalizados en la estructura de redes de redes alimentarias reales. Los ecologistas han identificado propiedades no aleatorias en la estructura topológica de las redes alimentarias. Ejemplos publicados que se utilizan en metaanálisisson de calidad variable con omisiones. Sin embargo, el número de estudios empíricos sobre redes comunitarias va en aumento y el tratamiento matemático de las redes tróficas utilizando la teoría de redes ha identificado patrones que son comunes a todas. Las leyes de escala , por ejemplo, predicen una relación entre la topología de los vínculos depredador-presa de la red alimentaria y los niveles de riqueza de especies .
Una red alimentaria acuática de agua dulce. Las flechas azules muestran una cadena alimentaria completa ( algas → dafnia → sábalo molleja → lubina → gran garza azul )
Una red alimentaria simplificada que ilustra una cadena alimentaria de tres tróficos (
productores-herbívoros-carnívoros ) vinculada a los descomponedores. El movimiento de los nutrientes minerales es cíclico, mientras que el movimiento de la energía es unidireccional y no cíclico. Las especies tróficas están rodeadas como nodos y flechas que representan los enlaces.
[2] [3] Una pirámide trófica (a) y una red alimenticia comunitaria simplificada (b) que ilustran las relaciones ecológicas entre las criaturas que son típicas de un ecosistema terrestre boreal del norte. La pirámide trófica representa aproximadamente la biomasa (generalmente medida como peso seco total) en cada nivel. Las plantas generalmente tienen la mayor biomasa. Los nombres de las categorías tróficas se muestran a la derecha de la pirámide. Algunos ecosistemas, como muchos humedales, no se organizan como una pirámide estricta, porque las plantas acuáticas no son tan productivas como las plantas terrestres de larga vida, como los árboles. Las pirámides tróficas ecológicas suelen ser de tres tipos: 1) pirámide de números, 2) pirámide de biomasa o 3) pirámide de energía.
[5] Diagrama de flujo de energía de una rana. La rana representa un nodo en una red alimentaria extendida. La energía ingerida se utiliza para procesos metabólicos y se transforma en biomasa. El flujo de energía continúa su camino si la rana es ingerida por depredadores, parásitos o como un cadáver en descomposición en el suelo. Este diagrama de flujo de energía ilustra cómo se pierde energía a medida que alimenta el proceso metabólico que transforma la energía y los nutrientes en biomasa.
Una cadena alimentaria ampliada de energía de tres eslabones (1. plantas, 2. herbívoros, 3. carnívoros) que ilustra la relación entre los diagramas de flujo de alimentos y la transformación de la energía. La transformidad de la energía se degrada, se dispersa y disminuye de mayor calidad a menor cantidad a medida que la energía dentro de una cadena alimentaria fluye de una especie trófica a otra. Abreviaturas: I=insumo, A=asimilación, R=respiración, NU=no utilizado, P=producción, B=biomasa.
[26] Ilustración de una variedad de pirámides ecológicas, incluida la pirámide
superior de números, la pirámide
intermedia de biomasa y la pirámide
inferior de energía. El bosque terrestre (verano) y los ecosistemas del Canal de la Mancha exhiben pirámides invertidas.
Nota: los niveles tróficos no están dibujados a escala y la pirámide de números excluye microorganismos y animales del suelo.
Abreviaturas: P=Productores, C1=Consumidores primarios, C2=Consumidores secundarios, C3=Consumidores terciarios, S=Saprotrofos.
[5] Una pirámide trófica de cuatro niveles asentada sobre una capa de suelo y su comunidad de descomponedores.
Una pirámide trófica de tres capas vinculada a los conceptos de biomasa y flujo de energía.
Los estudios paleoecológicos pueden reconstruir redes alimentarias fósiles y niveles tróficos. Los productores primarios forman la base (esferas rojas), los depredadores en la parte superior (esferas amarillas), las líneas representan enlaces de alimentación. Las redes alimentarias originales (izquierda) se simplifican (derecha) agregando grupos que se alimentan de presas comunes en especies tróficas de grano más grueso.
[58] Una ilustración de una red alimentaria del suelo.
Una versión simplificada de una red alimentaria en el Golfo de Nápoles en condiciones de verano eutróficas (verde) y oligotróficas (azul). En el estado del sistema Verde, tanto los copépodos como el microzooplancton ejercen una fuerte presión de pastoreo sobre el fitoplancton, mientras que en el estado Azul, los copépodos aumentan su depredación sobre el microzooplancton, que a su vez cambia su depredación del fitoplancton al plancton bacteriano o picoplancton. Estos mecanismos tróficos estabilizan la entrega de materia orgánica de los copépodos a los peces.
La red alimentaria de Bear Island de Victor Summerhayes y Charles Elton de 1923 (las
flechas apuntan a un organismo consumido por otro organismo ).