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]
Producción primaria
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 .
Productores primarios
Fotoautótrofos
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 fotoautótrofos 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]
Litoautótrofos
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 litoautótrofos 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]
Producción secundaria
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]
Los organismos responsables de la producción secundaria incluyen animales, protistas , hongos y muchas bacterias. [ cita requerida ]
La producción secundaria se puede estimar a través de varios métodos diferentes que incluyen la suma de incrementos, la suma de remociones, el método de crecimiento instantáneo y el método de la curva de Allen. [13] La elección entre estos métodos dependerá de los supuestos de cada uno y del ecosistema en estudio. Por ejemplo, si deben distinguirse cohortes , si se puede suponer una mortalidad lineal y si el crecimiento de la población es exponencial. [ cita requerida ]
Ver también
- Biomasa (ecología)
- Ecología comunitaria
- Red alimentaria
- Productividad agrícola
Referencias
- ^ a b Allaby, Michael, ed. (2006) [1994]. Un diccionario de ecología (Tercera ed.). Oxford, Reino Unido: Oxford University Press . ISBN 978-0-19-860905-6. Consultado el 3 de diciembre de 2009 .
- ^ Tang, Kuo-Hsiang; Tang, Yinjie J .; Blankenship, Robert Eugene (2011). "Vías metabólicas del carbono en bacterias fototróficas y sus implicaciones evolutivas más amplias" . Fronteras en microbiología . 2 : 165. doi : 10.3389 / fmicb.2011.00165 . PMC 3149686 . PMID 21866228 .
- ^ Margulis, L. (6 de septiembre de 1968). "Criterios evolutivos en talofitas: una alternativa radical". Ciencia . 161 (3845): 1020–1022. Código Bibliográfico : 1968Sci ... 161.1020M . doi : 10.1126 / science.161.3845.1020 . PMID 17812802 . S2CID 21929905 .
- ^ Ford Doolittle, W (1 de diciembre de 1998). "Eres lo que comes: un trinquete de transferencia de genes podría explicar los genes bacterianos en los genomas nucleares eucariotas". Tendencias en Genética . 14 (8): 307–311. doi : 10.1016 / S0168-9525 (98) 01494-2 . PMID 9724962 .
- ^ a b Grattepanche, Jean-David; Walker, Laura M .; Ott, Brittany M .; Paim Pinto, Daniela L .; Delwiche, Charles F .; Lane, Christopher E .; Katz, Laura A. (2018). "Diversidad microbiana en el clado SAR eucariota: iluminando la oscuridad entre la morfología y los datos moleculares" . BioEssays . 40 (4): e1700198. doi : 10.1002 / bies.201700198 . PMID 29512175 . S2CID 3731086 .
- ^ Lazar, Cassandre Sara; Stoll, Wenke; Lehmann, Robert; Herrmann, Martina; Schwab, Valérie F .; Akob, Denise M .; Nawaz, Ali; Wubet, Tesfaye; Buscot, François (13 de junio de 2017). "Archaeal Diversity and CO 2 Fixers in Carbonato- / Siliciclastic-Rock Groundwater Ecosystems" . Archaea . 2017 : 1–13. doi : 10.1155 / 2017/2136287 . PMC 5485487 . PMID 28694737 .
- ^ Griebler, C .; Lueders, T. (2009). "Biodiversidad microbiana en ecosistemas de aguas subterráneas" . Biología de agua dulce . 54 (4): 649–677. doi : 10.1111 / j.1365-2427.2008.02013.x .
- ^ Sievert, Stefan; Vetriani, Costantino (1 de marzo de 2012). "Quimioautotrofia en respiraderos de aguas profundas: pasado, presente y futuro" . Oceanografía . 25 (1): 218–233. doi : 10.5670 / oceanog.2012.21 .
- ^ Drake, Henrik; Ivarsson, Magnus (1 de enero de 2018). "El papel de los hongos anaeróbicos en los ciclos biogeoquímicos fundamentales en la biosfera profunda" . Reseñas de biología fúngica . 32 (1): 20–25. doi : 10.1016 / j.fbr.2017.10.001 .
- ^ Galassi, Diana MP; Fiasca, Barbara; Di Lorenzo, Tiziana; Montanari, Alessandro; Porfirio, Silvano; Fattorini, Simone (1 de marzo de 2017). "La biodiversidad de las aguas subterráneas en un ecosistema de cueva quimioautotrófica: cómo la geoquímica regula la estructura de la comunidad de microcrustáceos". Ecología acuática . 51 (1): 75–90. doi : 10.1007 / s10452-016-9599-7 . S2CID 41641625 .
- ^ "Definición de término:" Producción secundaria " " . La tabla del glosario . FishBase . Consultado el 3 de diciembre de 2009 .
- ^ "Definición de término:" Producción terciaria " " . La tabla del glosario . FishBase . Consultado el 3 de diciembre de 2009 .
- ^ Allen, KR (1951). "El arroyo Horokiwi: un estudio de una población de truchas". Boletín de pesca del Departamento de Marina de Nueva Zelanda . 10 : 1–238.