Mira un potrero cualquiera en las llanuras de San Carlos. El pasto crece, el saltamontes se lo come, una rana se come al saltamontes, una serpiente se come a la rana y un gavilán se lleva a la serpiente. Cinco eslabones. Ahora fíjate en algo que casi nadie nota: hay muchísimo más pasto que gavilanes. Si pudieras pesar todo, verías en las pirámides ecológicas que cada eslabón es mucho más pequeño que el anterior.
Esa pérdida de tamaño tiene una explicación exacta.
Definición
Un nivel trófico es la posición que ocupa un organismo en la cadena de alimentación según de dónde obtiene su energía. Una cadena alimenticia muestra una sola línea de quién se come a quién. Una trama alimenticia une muchas cadenas, porque casi ningún animal come una sola cosa.
Quién es quién en la cadena#
- Productores (primer nivel): fabrican su alimento por fotosíntesis. El pasto, el fitoplancton, un árbol de guanacaste.
- Consumidores primarios (segundo nivel): herbívoros, como el saltamontes, la tortuga verde que come pastos marinos, la vaca.
- Consumidores secundarios (tercer nivel): comen herbívoros, como la rana.
- Consumidores terciarios (cuarto nivel): comen carnívoros, como la serpiente.
- Consumidores cuaternarios (quinto nivel): depredadores en la cima, como el gavilán, el jaguar o el águila arpía.
- Detritívoros: se alimentan de restos orgánicos que todavía son trozos visibles, como hojas caídas o animales muertos. Son las lombrices, las cucarachas del bosque, los zopilotes.
- Descomponedores: hongos y bacterias que degradan los restos a sustancias simples, que vuelven al suelo o al agua.
Los detritívoros y descomponedores se confunden con frecuencia. La diferencia práctica es que el detritívoro ingiere el resto y lo digiere dentro de su cuerpo, y el descomponedor lo degrada fuera, liberando enzimas sobre él y absorbiendo después.
Un animal puede ocupar varios niveles según lo que coma. Un cerdo que come maíz es consumidor primario, y si come también un huevo de ave, actúa como secundario. Por eso las cadenas se juntan en tramas. En un manglar, por ejemplo, el cangrejo come hojas y también pequeños animales, la garza come peces y cangrejos, y el pez puede comer larvas de insecto o algas. Dibujado en un papel, el resultado es una red de flechas, no una línea.
Pirámides ecológicas#
Si dibujas un rectángulo por cada nivel trófico y los apilas, obtienes una pirámide. Hay tres tipos:
| Pirámide | Qué mide | Forma habitual |
|---|---|---|
| De energía | Energía almacenada en cada nivel por unidad de tiempo | Siempre ancha abajo y angosta arriba |
| De biomasa | Masa de materia viva en cada nivel en un momento dado | Casi siempre ancha abajo; puede invertirse |
| De números | Cantidad de individuos en cada nivel | Normalmente ancha abajo; puede invertirse |
Las dos últimas pueden salir «al revés». Un solo árbol grande sostiene miles de insectos que se alimentan de él: en una pirámide de números, la base es un individuo y el siguiente nivel es enorme. En el mar abierto, el fitoplancton es diminuto y se reproduce muy rápido, así que en cualquier momento su biomasa es menor que la del zooplancton y los peces que lo consumen. La pirámide de energía, en cambio, nunca se invierte, y la razón está en la física.
Flujo de energía y las leyes de la termodinámica#
La primera ley dice que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. La luz del sol se convierte en energía química en la fotosíntesis, y esa energía química pasa de un organismo a otro al comerse.
La segunda ley dice que en cada transformación una parte de la energía se dispersa como calor y ya no se puede aprovechar. El saltamontes no usa toda la energía del pasto para formar su cuerpo: gasta mucha moviéndose, manteniendo la temperatura y respirando, y parte del pasto ni la digiere. Por eso solo un 10 % de la energía de un nivel, en términos aproximados, llega a ser energía almacenada en el siguiente. El porcentaje real varía según el ecosistema, pero la idea de que se pierde la mayor parte en cada paso se mantiene.
Ejemplo. Si el pasto de un potrero almacena 10 000 kJ de energía por metro cuadrado al año, y se transfiere el 10 % en cada paso, ¿cuánta llega a cada nivel? Solución. Saltamontes: 1 000 kJ. Rana: 100 kJ. Serpiente: 10 kJ. Gavilán: 1 kJ. Por eso hay pocos niveles tróficos, casi nunca más de cinco o seis: arriba ya no queda energía suficiente para sostener otro.
Esto explica también por qué es más eficiente comer en niveles bajos. Una hectárea que produce granos para personas rinde más alimento que la misma hectárea convertida en pastura para carne, porque entre el pasto y la persona hay un nivel de pérdida de más.
La materia sí se recicla#
La energía fluye en un solo sentido: entra como luz y sale como calor. La materia, en cambio, se conserva y circula en ciclos. Los átomos de carbono, nitrógeno y fósforo que forman un pasto terminan en el saltamontes, luego en la rana, y cuando el gavilán muere, los descomponedores devuelven esos mismos átomos al suelo, donde otro pasto los volverá a usar. No hay un «afuera» para los átomos: la Tierra es un sistema casi cerrado en materia y abierto en energía.
Cuando la acción humana rompe el equilibrio#
Una trama alimenticia estable depende de que sus niveles se mantengan en proporciones razonables. Las personas pueden alterarlas de varias maneras:
- Quitar depredadores en la cima. Si se cazan los felinos grandes, aumentan los herbívoros que antes controlaban, y estos pueden sobrepastorear la vegetación.
- Sobrepescar. Al sacar demasiados peces grandes del mar, sus presas pequeñas se multiplican y cambian el equilibrio de todo el arrecife.
- Introducir especies. El pez león, originario del Indo-Pacífico, llegó al Caribe, incluyendo las costas costarricenses, y se come a muchos peces pequeños de arrecife sin tener depredadores naturales ahí.
- Contaminar. Algunos plaguicidas y metales pesados no se eliminan del cuerpo y se acumulan. Cada depredador recibe la carga de todas sus presas, y los superdepredadores terminan con las concentraciones más altas. Eso se llama bioacumulación y biomagnificación.
Cuando se elimina un eslabón, el efecto se reparte hacia arriba y hacia abajo: se llama cascada trófica.
Errores frecuentes#
- Dibujar la flecha al revés. En una cadena, la flecha apunta de quien es comido hacia quien come, porque indica el sentido de la energía.
- Creer que la energía se recicla. Lo que se recicla es la materia.
- Decir que «se pierde» el 90 % de la energía como si desapareciera. Se transforma en calor, que es otra forma de energía.
- Colocar a los descomponedores como un nivel más arriba de los carnívoros. Actúan sobre los restos de todos los niveles.
Ponte a prueba#
En la cadena pasto, saltamontes, rana, serpiente, gavilán, ¿qué nivel trófico ocupa la serpiente y qué tipo de consumidor es?#
Es el cuarto nivel trófico y se clasifica como consumidor terciario, porque se alimenta de la rana, que es consumidor secundario.
Si los productores almacenan 20 000 kJ y se transfiere el 10 % entre niveles, ¿cuánta energía llega a los consumidores secundarios?#
Los primarios reciben el 10 % de 20 000, o sea 2 000 kJ. Los secundarios reciben el 10 % de 2 000, o sea 200 kJ.
¿Por qué la pirámide de energía nunca se invierte, aunque la de biomasa a veces sí?#
Porque en cada transferencia parte de la energía se disipa como calor, según la segunda ley de la termodinámica. La biomasa es una medida de un momento, y un productor diminuto que se reproduce muy rápido, como el fitoplancton, puede sostener más biomasa de consumidores.
Explica la diferencia entre un detritívoro y un descomponedor, con un ejemplo de cada uno.#
El detritívoro ingiere restos de materia orgánica y los digiere en su cuerpo, como la lombriz de tierra. El descomponedor degrada la materia fuera de su cuerpo con enzimas y luego absorbe lo liberado, como los hongos y las bacterias.
¿Qué puede ocurrir en una trama alimenticia si desaparece el depredador de la cima?#
Los herbívoros o depredadores intermedios que controlaba pueden aumentar en número y consumir más de lo que el ecosistema soporta, lo que modifica los niveles inferiores. Ese efecto en cadena se llama cascada trófica.
Fuentes#
También en Biología 11ºUndécimo año