Diferencia entre la circulacion de la materia y de la energia en los ecosistemas

Flujo de materia en los ecosistemas

La energía en un ecosistema se conserva. En otras palabras, la energía no se crea ni se destruye, sino que cambia de una forma a otra. A medida que la energía se desplaza a través de los organismos, parte de la energía es absorbida por éstos y parte es liberada por dichos organismos en forma de calor.

Los seres vivos que pueden captar materia y energía de fuentes abióticas se llaman productores. Los productores, como las plantas y las algas verdes, utilizan la fotosíntesis para convertir la energía del Sol, el agua y el dióxido de carbono del aire en compuestos orgánicos complejos. Otros productores, como las bacterias que viven cerca de los respiraderos de las profundidades marinas, pueden capturar la energía de otros materiales. Los productores también se denominan autótrofos, o “autoalimentadores”, porque fabrican compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos y no necesitan comer alimentos.

La mayoría de los organismos tienen que comer otros organismos para obtener la energía que necesitan para sobrevivir. Los organismos que se alimentan de otros organismos se llaman consumidores o heterótrofos. Los herbívoros son consumidores que sólo comen autótrofos. Los carnívoros son consumidores que sólo comen otros heterótrofos. Los consumidores que comen tanto autótrofos como heterótrofos se llaman omnívoros.

Cómo fluye la energía y la materia en un ecosistema

El flujo de energía en los ecosistemas es de vital importancia para la prosperidad de la vida en la Tierra. Casi toda la energía de los ecosistemas de la Tierra se origina en el Sol. Una vez que esta energía solar llega a la Tierra, se distribuye entre los ecosistemas de una manera extremadamente compleja. Una forma sencilla de analizar esta distribución es a través de una cadena o red alimentaria[2]. Como dice el DOE de EE.UU., “los procesos biológicos dependen del flujo de energía a través del sistema terrestre”[3].

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Todos los organismos, vivos o muertos, tienen un potencial de transferencia de energía en un ecosistema[2]. Por ejemplo, una hoja es comida por una oruga, que es comida por un pequeño pájaro, que es comido por un halcón. Si la hoja no se comiera, caería al suelo y sería descompuesta por organismos más pequeños. Por lo tanto, en realidad se desperdicia poca materia en los ecosistemas[2].

Sin embargo, la energía es una historia diferente. Debido a la segunda ley de la termodinámica, no toda la energía puede aprovecharse al máximo. A lo largo de la cadena alimentaria, la energía debe convertirse en trabajo útil, lo que siempre produce energía desperdiciada en forma de calor[2] Véase más abajo, y visite la página sobre Entropía para obtener más información.

Materia y energía en los ecosistemas clave de respuestas

Contraste de las opiniones de los estudiantes y de los científicosLa palabra energía es utilizada a diario por los estudiantes en expresiones como “me he quedado sin energía” o “necesito más energía”. El uso cotidiano de este término por parte de los alumnos puede confundirlos a la hora de aprender a utilizar el término científico correcto. La mayoría de los alumnos reconocen que casi todos los organismos necesitan una fuente de energía para sobrevivir, funcionar y reproducirse. Los medios de comunicación y sus experiencias cotidianas influyen mucho en esta área de la ciencia.

Mapas de desarrollo conceptual – (Flujo de materia en los ecosistemas, Flujo de energía en los ecosistemas)Es importante ayudar a los alumnos a desarrollar una comprensión de los términos científicos “alimento” y “nutrientes” y explorar su relación con la energía y la materia . El término “energía”, tal y como se utiliza cuando se trabaja con redes alimentarias, es idéntico a la energía que se discute en otros ámbitos de la ciencia. Una idea clave a desarrollar es que la energía progresa a través de la red alimentaria (o cadena alimentaria) desde su fuente, el sol, sufriendo repetidas transformaciones. También es fundamental desarrollar la idea de que una red alimentaria puede ser compleja y está formada por varias cadenas alimentarias interrelacionadas.

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Flujo de energía en un ecosistema

Objetivos de aprendizaje para el final del 5º grado: Las plantas adquieren su material para el crecimiento principalmente del aire y del agua. Las plantas también necesitan luz y minerales para realizar la fotosíntesis. Las plantas utilizan la materia que han formado mediante la fotosíntesis para mantener sus condiciones internas (por ejemplo, durante la noche). Los animales no pueden realizar la fotosíntesis y deben tomar alimentos. La mayoría de los animales también necesitan tomar aire y agua. La vida anaeróbica, como las bacterias del intestino, funciona sin aire. Los alimentos proporcionan a los animales los materiales que necesitan para la reparación y el crecimiento del cuerpo y se digieren para liberar la energía que necesitan para mantener el calor corporal y para el movimiento.

Objetivos de aprendizaje para el final del 5º grado: Las redes alimentarias ayudan a mostrar cómo se relacionan los organismos. La alimentación de la mayoría de los animales se remonta a las plantas. Algunos animales comen plantas para alimentarse y otros animales comen animales que comen plantas. Ambos tipos de animales se llaman “consumidores”. Algunos organismos, como los hongos y las bacterias, descomponen las plantas y los animales muertos. Estos organismos se llaman “descomponedores”. La descomposición acaba devolviendo (reciclando) algunos materiales al suelo para que los utilicen las plantas.

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