Nivel trófico

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Primer nivel trófico. Las plantas en esta imagen, y la de algas y fitoplancton en el lago, son los productores primarios . Ellos toman los nutrientes del suelo o el agua, y fabricar su propio alimento mediante la fotosíntesis , utilizando la energía del sol.

El nivel trófico de un organismo es la posición que ocupa en la cadena alimentaria . El trófica palabra deriva del griego τροφή (trophe) que se refiere a los alimentos o la alimentación. Una cadena alimentaria representa una sucesión de organismos que se alimentan de otro organismo y son, a su vez, se come. El número de pasos de un organismo es desde el inicio de la cadena es una medida de su nivel trófico. Las cadenas alimentarias comienzan en el nivel trófico 1 con los productores primarios , como las plantas, pasar a los herbívoros en el nivel 2, los depredadores en el nivel 3 y por lo general terminan con carnívoros o depredadores en el nivel 4 o 5. El camino a lo largo de la cadena pueden formar ya sea un flujo de una vía, o un alimento "web". Las comunidades ecológicas con mayor biodiversidad formar caminos tróficos más complejas.

Contenido

[ editar ] Aspectos generales

Categorías de consumo basado en el material ingerido (planta: tonos verdes son en vivo, tonos marrones son muertos; animal: tonos rojos son vivos, tonos morados están muertos, o partículas: tonos de gris) Estrategia y alimentación (recopilador: más ligero matiz de cada color; minero : tono más oscuro de cada color)

Las tres formas básicas organismos conseguir comida son los productores, consumidores y descomponedores.

  • Los productores ( autótrofos ) son típicamente las plantas o algas . Las plantas y las algas no suele comer a otros organismos y tire de los nutrientes de la tierra o en el mar y fabricar su propio alimento mediante la fotosíntesis . Por esta razón, se llaman los productores primarios . De esta manera, es la energía del sol que normalmente alimenta a la base de la cadena alimentaria. [1] Se produce una excepción en aguas profundas ecosistemas hidrotermales , donde no hay luz solar. Aquí los productores primarios fabricar alimentos a través de un proceso llamado quimiosíntesis . [2]
  • Los consumidores ( heterótrofos ) son animales que no pueden fabricar su propio alimento y necesitan consumir otros organismos. Los animales que se alimentan de los productores primarios (como las plantas) se llaman herbívoros . Los animales que comen otros animales se llaman carnívoros , y los animales que se alimentan de vegetales y otros animales se llaman omnívoros .
  • Los descomponedores ( detritívoros ) descomponen las plantas muertas y materia animal y los desechos y suelte de nuevo en forma de energía y nutrientes en el ecosistema para su reciclaje. Los descomponedores, tales como bacterias y hongos (setas), se alimentan de la materia inútil y muerto, su conversión en productos químicos inorgánicos que se pueden reciclar como nutrientes minerales para las plantas a utilizar de nuevo.

Los niveles tróficos pueden ser representados por números, a partir del nivel 1 con las plantas. Otros niveles tróficos están numeradas posteriormente de acuerdo a como mucho, el organismo es a lo largo de la cadena alimentaria.

  • Nivel 1: Las plantas y las algas hacen su propia comida y se llaman productores primarios.
  • Nivel 2: Los herbívoros comen plantas y son llamados consumidores primarios.
  • Nivel 3: Los carnívoros comen herbívoros que son llamados consumidores secundarios.
  • Nivel 4: Los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros se llaman consumidores terciarios.
  • Nivel 5: depredadores que no tienen depredadores están en la cima de la cadena alimenticia.

En el mundo real los ecosistemas , hay más de una cadena alimentaria de la mayoría de los organismos, ya que la mayoría de los organismos que comer más de un tipo de alimento o son comidos por más de un tipo de depredador. Un diagrama que establece la intrincada red de intersección y superposición de las cadenas alimentarias de un ecosistema se denomina cadena trófica . [3] Los descomponedores a menudo se dejan fuera de las redes alimentarias, pero si se incluye, que marca el final de una cadena alimentaria. [3] Así, las cadenas alimenticias comienzan con los productores primarios y terminar con la decadencia y descomponedores. Desde descomponedores reciclan nutrientes, dejándolos para que puedan ser reutilizados por los productores primarios, a veces se considera que ocupan su propio nivel trófico. [4] [5]

[ editar ] eficacia de la transferencia de biomasa

Una pirámide de energía muestra la cantidad de energía que se necesita a medida que fluye hacia arriba para soportar el nivel trófico siguiente. Este diagrama no está a escala, ya que sólo aproximadamente el 10% de la energía transferida entre cada nivel trófico se convierte en biomasa .

Generalmente, cada nivel trófico se refiere a la de abajo al absorber parte de la energía que consume, y de esta manera puede considerarse que descansa sobre o soportadas por el siguiente nivel trófico inferior. Las cadenas alimentarias puede esquematizarse para ilustrar la cantidad de energía que se mueve desde el nivel de alimentación a la siguiente en una cadena alimentaria. Esto se llama una pirámide de energía . La energía transferida entre los niveles también puede ser pensado como la aproximación a una transferencia en la biomasa , por lo pirámides de energía también puede ser visto como pirámides de biomasa, imaginando la cantidad de biomasa que resulta en niveles más altos de biomasa consumida en los niveles inferiores.

La eficiencia con la que se transfiere la energía o la biomasa de un nivel trófico a otro se llama la eficiencia ecológica . Los consumidores en cada nivel de convertir en promedio sólo alrededor de 10% de la energía química en su alimento para su propio tejido orgánico. Por esta razón, las cadenas de comida rara vez se extienden por más de 5 o 6 niveles. En el nivel más bajo trófico (la parte inferior de la cadena alimentaria), las plantas convierten el 1% de la luz solar que reciben en energía química. Se sigue de esto que la energía total originalmente presente en la luz solar incidente que es finalmente incorporada en un consumidor terciario es de aproximadamente 0,001% [4]

[ editar ] Fracciones niveles tróficos

Las ballenas asesinas ( orca ) son depredadores ápice . Cazan prácticamente cualquier cosa, incluyendo el atún, los tiburones más pequeños y sellos.

Las redes alimentarias definen en gran medida los ecosistemas, y los niveles tróficos definir la posición de los organismos dentro de las bandas. Pero estos niveles tróficos no son siempre números enteros sencillos, porque los organismos a menudo se alimentan en el nivel trófico más de uno. [6] [7] Por ejemplo, algunos carnívoros también comen plantas, y algunas plantas son carnívoros. Un carnívoro de gran tamaño puede comer tanto carnívoros y herbívoros más pequeños, el gato montés come conejos, pero el puma come dos linces y conejos. Los animales también pueden comerse unos a otros, y el sapo come cangrejos y las langostas comen sapos jóvenes. Los hábitos de alimentación de un animal joven, y en consecuencia su nivel trófico, se puede cambiar a medida que crece.

La pesca científico Daniel Pauly establece los valores de los niveles tróficos a uno en las plantas y detritus, dos en los herbívoros y detritívoros (consumidores primarios), tres de los consumidores secundarios, y así sucesivamente. La definición del nivel trófico, TL, para cualquier especie del consumidor es: [5]

TL_i = 1 + \ sum_j (TL_j \ cdot DC_ {ij}) \!

donde TL_j es el nivel trófico fraccional de la presa j, y DC_ {ij} representa la fracción de j en la dieta de i.

En el caso de los ecosistemas marinos, el nivel trófico de la mayoría de peces marinos y otros consumidores toma valor entre 2,0 y 5,0. El valor más alto, 5,0, es inusual, incluso para los peces grandes, [8] a pesar de que se produce en depredadores de mamíferos marinos, como los osos polares y ballenas asesinas. [9]

Además de los estudios observacionales de la conducta animal, y la cuantificación de los contenidos estomacales de animales, el nivel trófico se puede cuantificar a través de isótopos estables de análisis de los tejidos animales, como los músculos , la piel , el cabello , los huesos de colágeno . Esto es porque hay un aumento constante de la composición isotópica de nitrógeno en cada nivel trófico causada por fraccionamientos que se producen con la síntesis de biomoléculas, la magnitud de este aumento en la composición isotópica de nitrógeno es de aproximadamente 3-4 ‰. [10] [ no- fuente primaria necesaria ]

[ editar ] La media de nivel trófico

El nivel trófico medio de las capturas de las pesquerías del mundo ha disminuido constantemente, porque muchos peces de alto nivel trófico, como este atún , han sido objeto de sobrepesca

En la pesca, el nivel trófico medio de las capturas de las pesquerías a través de toda una zona o ecosistema se calcula para el año y como:

TL_y = \ frac {\ sum_i (TL_i \ cdot Y_ {iy})} {\ sum_i Y_ {iy}}

donde Y_ {iy} es la captura de la especie o grupo i en el año y TL_i es el nivel trófico para las especies de I como se define anteriormente. [5]

Una vez se creyó que los peces a niveles tróficos superiores por lo general tienen un valor económico más alto, resultando en la pesca excesiva en los niveles tróficos superiores. Informes anteriores han encontrado disminuciones abruptas en el nivel trófico medio de la pesca captura, en un proceso conocido como acabando con la cadena alimentaria . [11] Sin embargo, el trabajo más reciente no encuentra relación entre el valor económico y el nivel trófico; [12] y que los niveles tróficos medios en las capturas, encuestas y evaluaciones de la población no ha disminuido, de hecho, lo que sugiere que la pesca por la red alimentaria no es un fenómeno global. [13] Sin embargo Pauly et al. tenga en cuenta que los niveles tróficos alcanzó un máximo de 3,4 en 1970 en el noroeste y centro-oeste- Atlántico, seguido de un posterior descenso a 2,9 en 1994. Ellos reportan el abandono de larga duración, se alimentan de peces y de alto nivel trófico peces de fondo, como el bacalao y el eglefino, a corta duración, planctívoros, de bajo nivel trófico invertebrados (por ejemplo, camarones) y peces pequeños, pelágicos (por ejemplo, arenques). Este cambio de peces de alto nivel trófico de bajo nivel trófico invertebrados y peces es una respuesta a los cambios en la abundancia relativa de las capturas preferido. Ellos argumentan que esto es parte del colapso de la pesquería mundial. [9] [14]

[ edit ] FiB índice

Dado que la biomasa eficiencias de transferencia son sólo alrededor de 10%, se deduce que la tasa de producción biológica es mucho mayor en los niveles tróficos más bajos de lo que es a niveles más altos. Pesca de captura, por lo menos al principio, tenderá a aumentar a medida que disminuye el nivel trófico. En este punto, la pesca se centrará en las especies inferiores en la cadena alimentaria. [14] En 2000, esta dirigido Pauly y otros para construir un "Pesca en Balance" índice, usualmente llamado el índice FIB. [15] El índice FiB se define, para cualquier año y, por [5]

FiB_y = log ((Y_Y / (TE) ^ {TL_y}) / (y_0 / (TE) ^ {TL_0}))

donde Y_Y es la captura en el año y, {} _y TL es el nivel trófico medio de las capturas en el año y, Y_0 es la captura, {} _0 TL el nivel medio trófico de la captura en el comienzo de la serie que se analiza, y TE es la eficiencia de la transferencia de la biomasa o de la energía entre los niveles tróficos.

El índice FIB es estable (cero) durante periodos de tiempo en los cambios en los niveles tróficos se corresponde con cambios apropiados en la captura en la dirección opuesta. El aumento del índice si aumentan las capturas por cualquier razón, por ejemplo, aumentar la biomasa de los peces, o la expansión geográfica. [5] Estos descensos se explican los "atípica" parcelas de nivel trófico en comparación con las capturas observadas originalmente por Pauly y otros en 1998. [14]

[ editar ] Véase también

[ editar ] Referencias

  1. ^ Butz SD (2002) Ciencias de la Tierra Sistemas p. 537. Cengage Learning. ISBN 978-0-7668-3391-3
  2. ^ Dover CV (2000) La ecología de aguas profundas respiraderos hidrotermales p. 117. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-04929-8
  3. ^ un b Lisowski M, Miaoulis I, M Cyr, Jones LC, Padilla MJ, Wellnitz TR (2004) Prentice Hall Science Explorer: Environmental Science, Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-115090-4
  4. ^ a b Diccionario American Heritage Ciencia, 2005. Houghton Mifflin Company.
  5. ^ un b c d e Pauly, D.; Palomares, ML (2005). «La pesca por las redes alimentarias marinas: es mucho más penetrante de lo que pensábamos" .. Boletín de Ciencias del Mar 76 (2): 197-211 http: / / www.seaaroundus.org/Journal/2005/FishingDownMarineFoodWebItisfarMorePervasive.pdf .
  6. ^ WE Odum y Heald EJ (1975) "El detritus web basado en la alimentación de una comunidad de manglares del estuario". Páginas 265-286 en LE Cronin, ed. Investigación estuarina. Vol. 1. Academic Press, Nueva York.
  7. ^ . Pimm, SL; Lanton, JH (1978) "Sobre la alimentación en el nivel trófico más de uno" .. Nature 275 (5680): 542-544 doi : 10.1038/275542a0 . http://www.nature.com/nature / journal/v275/n5680/abs/275542a0.html .
  8. ^ Cortés, E (1999). "Composiciones de dieta estandarizada y niveles tróficos de los tiburones" ICES J. Mar. Sci. 56 (5): 707-717... doi : 10.1006/jmsc.1999.0489 .
  9. ^ un b Pauly, D; Trites, A; Capuli, E; Christensen, V (1998). "Composición de la dieta y los niveles tróficos de los mamíferos marinos" ICES J. Mar. Sci. 55 (3):.. 467-481. doi : 10.1006/jmsc.1997.0280 .
  10. ^ Szpak, Paul; Orchard, Trevor J.; McKechnie, Iain; Gröcke, Darren R. (2012). "Ecología Histórica de nutrias de mar durante el Holoceno tardío (Enhydra lutris) de Columbia Británica del Norte: perspectivas isotópicas y zooarqueológico" . Journal of Archaeological Ciencia 39 (5):
  11. ^ Evaluación de los Ecosistemas del Milenio (2005) Ecosistemas y Bienestar Humano: Síntesis de Prensa Island. pp 32-33.
  12. ^ Sethi, SA, Sucursal, TA; Watson, R (2010). "Global patrones de desarrollo de la pesca son impulsadas por las ganancias, pero no el nivel trófico" Proceedings of the National Academy of Sciences 107 (27):.. 12163-12167 doi : 10.1073/pnas.1003236107 .
  13. ^ Branch, TA; Watson, Reg, Fulton, Elizabeth A.; Jennings, Simon; McGilliard, Carey R.; Pablico, Grace T.; Ricard, Daniel; Tracey, Sean R. (2010). "huella digital trófico de las pesquerías marinas " Naturaleza 468 (7322).:
  14. ^ un b c Pauly, D; Christensen, V; Dalsgaard, J; Froese, R; Torres, FC Jr (1998). "La pesca los alimentos marinos redes" Science 279 (5352):.. 860-863 doi : 10.1126/science.279.5352.860 . PMID 9452385 .
  15. ^ Pauly, D; Christensen, V; Walters, C (2000). "Ecopath, Ecosim y Ecospace como herramientas para la evaluación de impacto ecosistémico de la pesca" CIEM J. Mar. Sci. 57 (3):... 697-706 doi : 10.1006/jmsc.2000.0726 .

[ editar ] Enlaces externos