Funcionamiento del ecosistema

El ecosistema funciona como un sistema prácticamente cerrado, sin influencias externas (el ejemplo más demostrativo es el de un lago). La energía lumínica procedente del Sol es captada por los productores primarios (autótrofos), quienes la transforman en materia orgánica, punto de partida de la cadena alimentaria (o red trófica); el ecosistema se equilibra cuando la producción de materia orgánica (biomasa) se mantiene estable (es el punto que se denomina clímax).

En principio, cuando sólo hay organismos autótrofos, la biomasa aumenta muy rápidamente, hasta que aparecen los primeros herbívoros, que hacen disminuir la velocidad de producción de la misma; la llegada de carnívoros equilibra el consumo de materia orgánica al reducir el número de herbívoros. Los descomponedores, presentes desde el inicio, cierran la cadena.

Tipos de ecosistemas

Aunque el término ecosistema puede referirse a biotopos y biocenosis muy diversos en tamaño, generalmente se reconocen tres tipos: microecosistema, por ejemplo el tronco de un árbol o la fisura de una roca; mesoecosistema, referido a una extensión de media como una pradera, bosque, lago, etc.; y macroecosistema, donde se engloban grandes extensiones de tierras, océanos o ambos, como puede ser el mar Mediterráneo o toda la región atlántica.

La transición entre dos de estos ecosistemas no suele realizarse bruscamente, sino que se produce una yuxtaposición en la zona limítrofe que presenta generalmente características propias; a esta zona se le denomina ecotono.

Los procesos naturales cambian continuamente a los ecosistemas. Los cambios pueden tardar años, o incluso siglos, avanzando tan lentamente que apenas resultan perceptibles. Tienen un patrón sistemático generado por el ensamble comunitario, que sigue una progresión ordenada conocida como sucesión ecológica, otra de las propiedades emergentes de los ecosistemas.

Los ecosistemas se cambian a sí mismos, y las personas cambian los ecosistemas. Las personas modifican los ecosistemas para satisfacer sus necesidades. Los cambios intencionales generados por las personas pueden poner en movimiento cadenas de efectos que conducen a nuevos cambios – es decir, a una sucesión inducida por el hombre. Algunas veces, estos cambios no son intencionados. Pueden resultar indeseables o irreversibles.

 Si se analiza el ecosistema desde el punto de vista de su estructura, podemos agrupar los organismos en niveles tróficos. Se trata de un conjunto de transferencia de alimentos que se establece entre un grupo de organismos de un ecosistema y otro.En otras palabras, las cadenas alimentarias indican qué seres vivos se alimentan de otros que habitan el mismo ecosistema.

Estas relaciones que se establecen entre los diversos organismos en su ambiente natural tienen dos consecuencias de gran importancia: el flujo de energía y la circulación de la materia.

La cadena está formada por eslabones (no más de cuatro o cinco) de grupos de seres vivos de forma que cada uno de ellos se alimenta del anterior.

El primer eslabón, o primer nivel trófico, de cualquier cadena alimentaria siempre está representado por los productores, organismos autótrofos, los vegetales, que son capaces de transformar la energía lumínica del Sol en un tipo de energía que puede ser utilizado por plantas, bacterias, animales, etc.

Entonces, podemos decir que productores son aquellos organismos fotosintéticos que “producen” energía útil para todos los seres vivos. La vida en el planeta se mantiene en una cadena alimentaria, gracias a estos organismos fotosintéticos.

El último eslabón de la cadena lo componen los microorganismos descomponedores o transformadores de materia orgánica, que se alimentan de los cadáveres de los consumidores de cualquier grupo y de los restos de los productores primarios: en su metabolismo producen abundantes cantidades de residuos inorgánicos que serán utilizados por los organismos autótrofos, con lo que se cierra la cadena.

Se habla de Redes tróficas o Redes alimentarias para señalar un conjunto de cadenas que se interconectan en algunos niveles tróficos. De esta forma, un productor, como la hierba de un prado, puede ser pastoreado por más de un herbívoro o consumidor primario, como, por ejemplo, una cabra, una vaca, un conejo, etc.; a su vez, la cabra, lo mismo que la vaca, puede ser presa para dos o más consumidores secundarios. Se aprecia entonces lo difícil que es representar estas complejas interacciones en forma lineal. Más bien se obtiene una malla de flechas que sugieren el flujo de materia y energía, que se da entre las poblaciones interactuando entre sí.

Los consumidores viven de la materia orgánica que elaboran los productores. Se distinguen dos niveles, los consumidores propiamente dichos o consumidores de materia fresca, y los detritívoros o saprobios.

En paralelo con estos consumidores se puede situar a los omnívoros o diversívoros, los cuales incluyen en su alimentación no sólo productores, sino también a otros consumidores, ejemplo del oso, jabalí, e incluso los propios seres humanos.

Consumidores de primer orden

El segundo eslabón, o segundo nivel trófico, lo ocupan los consumidores, organismos incapaces de utilizar la energía lumínica del Sol, y que para conseguir la energía necesaria para vivir deben alimentarse de otros organismos.

A los consumidores se les denomina heterótrofos, ya que el término significa: hetero = otro, diferente y trofos = alimentación.

Se distinguen diferentes tipos de consumidores, según sea el nivel de la cadena en que aparecen.Consumidores primarios o de primer orden son los organismos que se alimentan directamente de los productores.

Son animales herbívoros y parásitos de las plantas. Se alimentan de forma directa de los productores

Consumidores de segundo orden
Son los organismos que se alimentan de los consumidores primarios.

En general, el nombre de los consumidores estará determinado por el nivel trófico en que aparezcan. 

Sin embargo, no es posible encontrar cadenas con más de cinco niveles, porque la cantidad de energía que se va traspasando de un nivel trófico al siguiente va disminuyendo de manera importante.

Consumidores de tercer orden
Son animales carnívoros que se alimentan a su vez de otros carnívoros. Comprende a los superdepredadores.

Otro grupo de organismos que son de gran relevancia para el flujo normal de materia y energía, a través de una cadena alimentaria, son los denominados descomponedores.

Descomponedores 

Son los microorganismos que habitan en el suelo y son los encargados de degradar y descomponer organismos muertos o restos de ellos.Ejemplo de descomponedores son los hongos y las bacterias.

Los detritívoros o saprobios. 

Consumen materia muerta, tales como cadáveres, residuos o excrementos. Parte de esa materia la descomponen y mineralizan para ser convertida en humus. Según el origen y estado de la materia se distinguen en carroñeros o necrófagos, saprófagos y coprófagos:

Carroñeros o necrófagos
Son animales que se alimentan de cadáveres frescos, ejemplo de lo buitres, chacales, hienas o larvas de insectos.

Saprófagos
Son consumidores que se alimentan de cadáveres o restos descompuestos, ejemplo de las lombrices de tierra o los escarabajos.

Coprófagos
Son consumidores que se alimentan de los excrementos de otros animales, ejemplo de los escarabajos.

Son los saprófitos encargados de descomponer y mineralizar en su totalidad la materia orgánica muerta, que ya ha sido más o menos alterada por los organismos del nivel anterior. En el proceso se libera CO2, NH3, SH2.

Los diferentes iones reaccionan con los componentes del suelo convirtiéndolos en sales minerales, los cuales serán posteriormente absorbidas por los autótrofos al disolverse en el agua.

Mediante este proceso de niveles tróficos, la utilización de los elementos químicos de la materia es cíclica, salvo en aquellos casos en que los elementos son retirados o acumulados, impidiéndose la descomposición e inclusión en dicho ciclo.