Una guía sobre la energía de la Tierra – Joshua M. Sneideman

Los consumidores primarios, como el caracol terrestre gigante africano (Achatina fulica), se alimentan de los productores primarios, como las plantas que come el caracol, de las que toman energía. Al igual que los productores primarios, los consumidores primarios son a su vez comidos, pero por consumidores secundarios. Así es como la energía fluye de un nivel trófico al siguiente.

No toda la energía generada o consumida en un nivel trófico estará disponible para los organismos del siguiente nivel trófico superior. En cada nivel, parte de la biomasa consumida se excreta como residuo, parte de la energía se transforma en calor (y por tanto no está disponible para el consumo) durante la respiración, y algunas plantas y animales mueren sin ser consumidos (lo que significa que su biomasa no pasa al siguiente consumidor). Los residuos y la materia muerta son descompuestos por los descomponedores y los nutrientes se reciclan en el suelo para que las plantas los vuelvan a tomar, pero la mayor parte de la energía se transforma en calor durante este proceso. Por término medio, sólo un 10% de la energía almacenada como biomasa en un nivel trófico pasa de un nivel al siguiente. Esto se conoce como “la regla del 10%” y limita el número de niveles tróficos que puede soportar un ecosistema.

Flujo de energía en un ecosistema

Las interacciones y la interdependencia en un ecosistema tienen que ver con la transferencia de energía. Es decir, al estudiar cómo/por qué interactúan los organismos y el papel que desempeñan en su entorno, tenemos que entender cómo fluye la energía en el entorno.

Autótrofos/Productores Organismos que pueden fabricar su propio alimento a partir del sol o de sustancias químicas Algunas bacterias pueden fabricar su propio alimento a partir de sustancias químicas, lo que se denomina quimiosíntesis. Las plantas fabrican su propio alimento utilizando la energía del sol mediante la fotosíntesis.

Carroñeros vs. descomponedores Los carroñeros se alimentan de materiales animales muertos, consumiendo la materia orgánica. Los descomponedores descomponen la materia orgánica y crean materia inorgánica que será devuelta al suelo. – En otras palabras, descomponen las plantas o animales en descomposición en sustancias químicas más simples que pueden ser recicladas en el medio ambiente.

Las redes alimentarias y las cadenas alimentarias muestran cómo fluye la energía a través de un ecosistema Flujo de energía: la energía fluye en una dirección a través de un ecosistema Sol Productores Consumidores Descomponedores En cada nivel, parte de la energía es utilizada por el organismo para los procesos vitales y se “pierde” en forma de calor.

Eslabones de la cadena – Curso acelerado de ecología #7

Contraste de puntos de vista estudiantiles y 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 causar confusión 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 la 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.

Flujo de energía en el ecosistema

Todos los seres vivos necesitan energía de una forma u otra, ya que la mayoría de las vías metabólicas complejas requieren energía (a menudo en forma de ATP ); la vida misma es un proceso impulsado por la energía. Los organismos vivos no podrían ensamblar macromoléculas (proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y carbohidratos complejos) a partir de sus subunidades monoméricas sin un aporte energético constante.

Es importante entender cómo los organismos adquieren energía y cómo esa energía pasa de un organismo a otro a través de las redes alimentarias y de las cadenas alimentarias que las componen. Las redes alimentarias ilustran cómo la energía fluye direccionalmente a través de los ecosistemas, incluyendo la eficiencia con la que los organismos la adquieren, la utilizan y la cantidad que queda para ser utilizada por otros organismos de la red alimentaria. Los seres vivos adquieren la energía de tres formas: la fotosíntesis, la quimiosíntesis y el consumo y la digestión de otros organismos vivos o previamente vivos por parte de los heterótrofos.

Los organismos fotosintéticos y quimiosintéticos se agrupan en una categoría conocida como autótrofos: organismos capaces de sintetizar su propio alimento (más concretamente, capaces de utilizar carbono inorgánico como fuente de carbono). Los autótrofos fotosintéticos (fotoautótrofos) utilizan la luz solar como fuente de energía, mientras que los autótrofos quimiosintéticos (quimioautótrofos) utilizan moléculas inorgánicas como fuente de energía. Los autótrofos actúan como productores y son fundamentales para todos los ecosistemas. Sin estos organismos, la energía no estaría disponible para otros organismos vivos y la vida misma no sería posible.