Ecología y cadenas tróficas
La ecología es el estudio de las relaciones entre organismos y entre ellos y su ambiente. Las cadenas tróficas son una forma central de estructurar esas relaciones: quién come a quién.
Niveles tróficos
Productores (autótrofos)
- Sintetizan materia orgánica desde fuentes inorgánicas.
- Fotótrofos: plantas, algas, cianobacterias (fotosíntesis).
- Quimiótrofos: bacterias y arqueas en ambientes sin luz (hidrotermales, sedimentos profundos).
Consumidores primarios (herbívoros)
- Comen productores.
- Ejemplos: conejo, ciervo, saltamontes, zooplancton filtrador.
Consumidores secundarios (carnívoros)
- Comen consumidores primarios.
- Ejemplos: zorro, mantis religiosa, pez depredador pequeño.
Consumidores terciarios
- Comen consumidores secundarios.
- Ejemplos: halcón, oso, tiburón.
Depredadores tope
- Sin depredadores naturales en su ecosistema.
- Ejemplos: orca, león, águila real.
Descomponedores / detritívoros
- Transforman materia muerta en compuestos simples.
- Esenciales para reciclar nutrientes.
- Hongos, bacterias, escarabajos, lombrices, milpiés.
Cadenas vs. redes tróficas
- Cadena trófica: secuencia lineal (pasto → conejo → zorro → águila).
- Red trófica: realidad — muchas conexiones cruzadas. Un organismo suele estar en varios niveles simultáneamente.
- Los humanos somos omnívoros — comemos en varios niveles.
Pirámides ecológicas
De número
- Cantidad de individuos por nivel.
- Suele estrecharse hacia arriba (menos depredadores que presas).
- Excepciones: un árbol sostiene muchos insectos (pirámide invertida en base).
De biomasa
- Peso total de organismos por nivel.
- Generalmente se estrecha hacia arriba.
- Excepciones en ambientes marinos: biomasa de fitoplancton < biomasa de zooplancton en un momento dado (alta rotación).
De energía
- Siempre se estrecha hacia arriba.
- Regla del 10 %: solo ~10 % de la energía de un nivel pasa al siguiente (el resto se pierde como calor, gasto metabólico, parte no comida).
- Por eso pocas cadenas tienen más de 4-5 niveles.
Flujos de energía y nutrientes
- Energía: fluye unidireccionalmente (sol → productores → niveles superiores → calor).
- Nutrientes (C, N, P, K): circulan en ciclos biogeoquímicos.
Ciclo del carbono
Fotosíntesis + respiración + descomposición + combustión + sedimentación. Ver Material de carbono para captura de CO2.
Ciclo del nitrógeno
Fijación (bacterias), nitrificación, asimilación, desnitrificación.
Ciclo del fósforo
Sin fase gaseosa relevante; el P pasa por rocas, suelos, organismos, sedimentos marinos.
Ciclo del agua
Evaporación, precipitación, escorrentía, percolación.
Conceptos ecológicos clave
Nicho ecológico
Rol funcional de una especie en su comunidad (dieta, hábitat, horario, interacciones). Principio de exclusión competitiva (Gause): dos especies no pueden ocupar exactamente el mismo nicho.
Cohorte vs. población
Población: individuos de una especie en un área; se estudian tasas de natalidad, mortalidad, inmigración, emigración.
Capacidad de carga (K)
Tamaño máximo de población que el ambiente soporta sosteniblemente. El crecimiento logístico se aproxima a K.
Especies r vs. K
- Estrategas r: muchos descendientes, poco cuidado parental, ciclos cortos. Insectos, plantas anuales.
- Estrategas K: pocos descendientes, mucho cuidado, ciclos largos. Mamíferos grandes, aves longevas.
Sucesión ecológica
Cambio de comunidades a lo largo del tiempo:
- Primaria: empieza en sustrato sin suelo (lava, glaciar retirado).
- Secundaria: tras perturbación (fuego, tala).
- Culmina en comunidad clímax (estable).
Especies clave (keystone)
Especies con impacto desproporcionado a su biomasa (nutrias marinas, lobos en Yellowstone, elefantes). Removerlas colapsa el ecosistema.
Especies ingenieras
Modifican físicamente el ambiente (castores, corales, elefantes).
Perturbaciones humanas
- Fragmentación de hábitats.
- Invasoras.
- Sobreexplotación (pesca, caza).
- Contaminación.
- Cambio climático.
- Pérdida de grandes depredadores → cascadas tróficas.
Cascada trófica
Pérdida de un depredador altera niveles inferiores.
- Yellowstone: lobos reintroducidos → menos alces → más vegetación ribereña → más castores, pájaros, cambios hidrológicos.
Relevancia para el vault
Los conceptos ecológicos conectan con casos existentes:
- Microbioma intestinal se transmite por proximidad social — ecología a escala microbiana.
- Salmones enlatados revelan recuperación oceánica — indicador de redes tróficas.
- Aves de Hawái - mito refutado — reconstrucción ecológica.