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T.SSVV:_5 Materia_energía ecosistemas - Contenido educativo

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Subido el 18 de abril de 2021 por Josué M.

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Circulación materia y flujo energía en ecosistemas. Representaciones gráficas: redes y pirámides tróficas
Producción bruta, neta y productividad de ecosistema

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Vamos a pasar de la organización estrictamente de los sistemas a el comportamiento dentro de los sistemas de dos elementos esenciales, la materia y la energía. 00:00:03
Materia y energía son dos elementos que ya habéis estudiado en otras materias, en física y química. 00:00:17
Aún así, en los comentarios que tengo de la presentación, pues hablo sobre el concepto general de energía y concepto de materia. 00:00:24
Que debemos tener claro para entender bien esa parte del tema. 00:00:31
Hay una cosa elemental que debemos tener muy presente. 00:00:37
Y es que dentro de los seres vivos la materia y la energía se reúnen en forma de materia orgánica 00:00:41
y la energía se almacena en esa materia orgánica en forma de energía química en los enlaces de los átomos que forman esta materia orgánica. 00:00:48
Eso es una característica particular de los sistemas biológicos. 00:00:58
En cualquier caso, los sistemas biológicos no son en sí mismos productores de energía. 00:01:02
Lo que hacen es transformar la energía. 00:01:07
La transforman en cada uno de los pasos que se producen dentro del sistema biológico, del ecosistema. 00:01:10
La transforman, pero no la producen. 00:01:18
Ya sabéis que las leyes de la termodinámica nos dicen que la energía ni se crea ni se destruye, 00:01:20
que se transforma y que lo hace, además, siguiendo un camino que lleva a un aumento de la entropía. 00:01:25
En este caso, ese aumento de la entropía es un proceso de cambio hacia formas de energía degradadas, 00:01:32
vamos a decir, desde el punto de vista biológico, porque no somos capaces de usar esa energía nosotros. 00:01:39
Esa energía que se produce dentro de estos cambios de transformación, por lo tanto, puede ser de dos tipos. 00:01:45
de energía contenida en materia orgánica a energía contenida nuevamente en materia orgánica de otro tipo, 00:01:51
que sería energía química en los dos casos, a una forma de energía que no podemos usar, degradada, 00:01:57
que sería el calor, que tampoco sabemos cómo usarlo los seres vivos, ¿vale?, para nuestras funciones vitales. 00:02:03
Pero eso ocurre dentro de la materia orgánica, de la materia que tiene o que forma a los seres vivos. 00:02:10
Pero ya he dicho al principio que no producimos materia, no producimos energía. La energía tiene que venir de una fuente externa a los propios seres vivos. 00:02:16
Pueden ser varias las fuentes que existen, pero nosotros nos vamos a centrar en una porque es la más conocida por todos y la más sencilla de aplicar para nosotros. 00:02:25
Y esa es la energía solar. Por esto, en esta primera imagen, la energía solar aparece con una flecha roja que va directamente dirigida a los productores, que ya veremos qué son, y a partir de ahí ya desaparece eso. 00:02:34
Estamos en una primera parte en la que la energía está en sí misma como considerada como energía, energía luminosa, mientras que a partir de ahí ya va a ser energía química encontrada dentro de la materia orgánica. Esto es esencial. 00:02:49
Vale. Con todo lo que os he dicho, vamos a tener que distinguir dos formas de comportamiento, una para la energía y otra para la materia dentro de los ecosistemas. 00:03:06
La energía, decimos, y es importante usar esta palabra para referirnos a ella, decimos que fluye. 00:03:21
La energía fluye porque su comportamiento es lineal. Pasa de un sistema a otro, pasa de un nivel trófico a otro, ya veremos lo que son los niveles tróficos, y en cada uno de esos pasos la energía se va degradando, se va perdiendo en forma de calor, 00:03:29
De manera que en el transcurso de ese recorrido la energía entra a partir de la energía luminosa, sale a través de los seres vivos, fluye de ser vivo en ser vivo y se pierde. 00:03:50
Es un movimiento lineal de entrada y salida. 00:04:06
Y eso es diferente con la materia. 00:04:10
Es verdad que la materia o los ciclos, si los vemos de forma local, pueden incorporar nueva materia. 00:04:12
Y pueden perder materia. Si lo vemos de una forma más general, los ciclos en los que están implicados los seres vivos no pierden materia ni ganan materia. 00:04:20
Decimos que la materia circula, porque se va transformando y va pasando de unos niveles a otros. 00:04:30
Va pasando de los productores a los consumidores, o de los productores a los descomponedores, o de los descomponedores a los productores, 00:04:37
En un movimiento cíclico que está representado aquí, por esas flechas verdes, que si hiciéramos la prueba, pues podríamos llegar partiendo del productores, por ejemplo, recorrer todo el sistema y volver a los productores sin tener la necesidad de levantar nuestro lápiz del papel y haciendo un movimiento circular. 00:04:43
Por eso decimos que la materia circula dentro de los ecosistemas. ¿De acuerdo? La energía fluye y la materia circula. Decimos que los sistemas biológicos son sistemas cerrados en ese sentido. 00:05:06
Son sistemas cerrados, de nuevo en una concepción que está relacionada con la física. 00:05:23
Decimos que son cerrados porque existe un aporte de energía y el sistema puede perder esa energía, 00:05:33
como ya he dicho, en esas formas degradadas que serían el calor, pero no pierde materia. 00:05:41
La materia circula todo el tiempo cíclicamente dentro del sistema. En ese sentido hablamos de un sistema y un ciclo cerrado frente a los sistemas abiertos en los que hay aporte y pérdida de energía o materia o los sistemas aislados que no tienen ni pérdida de energía ni pérdida o aporte de materia. 00:05:48
¿Quiénes forman parte de los sistemas biológicos, de los ecosistemas? 00:06:13
Desde el punto de vista de la energía y de la materia, ya he estado diciendo en la transparencia anterior, en la diapositiva anterior, que teníamos diferentes niveles tróficos. 00:06:18
Bueno, ¿qué son los niveles tróficos? 00:06:29
Los niveles tróficos son cada uno de los eslabones de esa cadena en la que va circulando la materia, pasando de unos organismos a otros. 00:06:31
¿En qué se diferencian los niveles tróficos? Básicamente en la manera en la que obtienen la materia y la energía. 00:06:45
Cuando la energía la obtienen a partir de una fuente primigenia como es el sol y esa energía los organismos son capaces de incluirla dentro de la materia que ellos mismos producen, es decir, son capaces de utilizar esa energía para producir materia orgánica, hablamos de un nivel trófico que sería el de los productores. 00:06:54
Los productores pueden ser de dos tipos, fotótrofos o quimio-litotrofos. Los fotótrofos son los 00:07:20
organismos fotosintéticos, no tienen la energía de la luz. Los quimio-litotrofos no tienen 00:07:27
la energía de la luz sino que la obtienen a partir de la energía contenida en los enlaces 00:07:35
químicos que forman parte de la materia inorgánica, por ejemplo, de algunos sulfuros de hierro 00:07:40
de algunos minerales de los que son capaces de extraer la energía. 00:07:46
Si fuéramos, no hablásemos de una forma muy general, diríamos que son organismos que se comen las piedras. 00:07:51
Ya hemos dicho que no todos los organismos comen, comemos nosotros, que es una actividad cultural. 00:07:59
Vale, los productores lo que han hecho es introducir la energía en el ciclo. 00:08:05
A partir de ahí se produce la primera materia orgánica. 00:08:09
Por eso les llamamos productores, porque producen la materia orgánica. 00:08:12
A partir de ahí la materia orgánica ya contiene la energía y lo único que vamos a hacer son diferentes transformaciones, ¿vale? Pues los organismos que empiezan a hacer esas transformaciones y que obtienen sus nutrientes y su energía y sus nutrientes son materia orgánica son los consumidores. 00:08:15
Los consumidores los clasificamos en diferentes niveles en función de cuál es su fuente de materia orgánica. 00:08:35
Consumidores primarios se alimentan de los productores. 00:08:43
Consumidores secundarios se alimentan de los primarios. 00:08:47
Entre los primarios tendríamos los herbívoros de cualquier tipo, desde una vaca a un gusano. 00:08:50
Entre los secundarios, ¿qué tendríamos? Aquellos que se alimentan de los primarios. 00:08:56
Bueno, pues podemos tener, por ejemplo, un pájaro que se alimente de algunos pequeños invertebrados. 00:09:01
Podemos tener dentro de los secundarios un ratón que se alimente del cereal o del grano que producen los productores. 00:09:06
Y así vamos subiendo la escala. 00:09:21
Consumidos terciarios. Los consumidos terciarios son grandes predadores. 00:09:23
Los que están en la parte más alta de las cadenas tróficas. Esos consumidos terciarios son capaces de comerse a los consumidos secundarios, también a los primarios. Incluiríamos en eso los grandes depredadores. Los grandes depredadores siempre nos llevan a pensar en los leones, los lobos, los tigres. 00:09:26
Un gran depredador puede ser también animales de menor tamaño. Un gran depredador puede ser un águila, claro, pero también un cuervo, ¿vale? 00:09:44
Después tendríamos los saprófagos. Los saprófagos son animales que siguen siendo consumidores. 00:09:57
Veo que tienen una peculiaridad, que es que lo que ellos comen son ya no organismos completos, sino los restos de los organismos. 00:10:06
Bien, sus cadáveres, como serían los carroñeros, los necrófagos, los que se comen a los muertos. 00:10:16
Bien, sus restos orgánicos resultado de la digestión serían los coprófagos, por ejemplo, habíamos visto de los escarabajos peloteros que se alimentaban de las deposiciones de las heces de los bueyes o detritívoros que se alimentan de restos órganos de detritos, elementos que se eliminan dentro de los vivos. 00:10:23
Por ejemplo, se alimenten de hojas caídas, de restos de organismos, la piel, los ácaros que se alimentan de nuestra piel, que cuando caen. 00:10:46
Eso sería el último grupo de saprófagos. 00:10:55
Los omnívoros son los que se comen cualquier cosa. 00:10:59
Finalmente tendríamos los descomponedores. 00:11:02
Es importante no confundir saprófagos con descomponedores. 00:11:04
La diferencia es que los descomponedores lo que hacen es cerrar el ciclo de la materia. 00:11:09
Vuelven a transformar la materia orgánica en materia inorgánica que va a ser la base sobre la que construyan la materia orgánica los productores. Serían los que cierran el círculo. Los saprófitos o mineralizadores, los saprófitos y mineralizadores cierran el círculo, pero no tendremos que tener a pensar que el círculo sería fotótrafos, consumidores primarios, consumidores secundarios, consumidores terciarios, saprófagos y finalmente descomponedores. 00:11:13
No, el ciclo puede verse interrumpido en cualquiera de esos niveles y pasar de organismos productores a saprófitos directamente, o de organismos productores a consumidores primarios, y esos, cuando mueren, son también descompuestos por los organismos saprófitos, después de la acción, claro, de los necrófagos, de los carroñeros que se comerán los restos que sean capaces de utilizar. 00:11:40
Voy a dejar un enlace aquí abajo, a la izquierda, para que podáis ver alguna página web de la que yo he obtenido estas imágenes y que está bastante bien, muy completa. 00:12:06
Bueno, ¿cómo organizamos eso? Esos animales, esas plantas, esos organismos seres vivos los vamos a representar de diferentes formas a la hora de pretender exponer sus relaciones dentro del sistema. 00:12:19
La más sencilla de todas estas representaciones gráficas es la cadena alimenticia. Una cadena alimenticia no lleva a un productor, a un consumidor primario o a un consumidor terciario. Es una representación correcta, pero es poco adecuada. 00:12:32
Hemos estado hablando todo el tiempo de la cantidad de relaciones que se estaban estableciendo en los sistemas, en los ecosistemas y como estas relaciones lo que iban era aportando madurez al ecosistema puesto que le daban mayor complejidad pero también mayor resistencia frente a las alteraciones que se pudieran dar en el entorno. 00:12:49
Así que la cadena alimenticia en realidad es una simplificación demasiado exagerada de lo que podrían ser los sistemas tróficos de alimentación dentro de los ecosistemas. 00:13:08
Es mucho más realista la imagen de la derecha, la red trófica. La diferencia entre una red trófica y una cadena alimenticia es que esa unilateralidad de la madre selva al ratón y al zorro se pierde en una maraña de relaciones mucho más amplia, mucho más realista. 00:13:20
Y el ratón, vale, se come la madreserva, pero también se come la encina a través de sus frutos, o se come un caracol, que a su vez se ha alimentado de una jara o de una hierba, como el saltamontes. 00:13:37
El saltamontes se lo come el cuervo, que también se ha comido una abeja, ¿de acuerdo? 00:13:49
Vemos que la cantidad de elementos que forman parte de la red trófica es mucho mayor y su capacidad de descripción del entorno también es mucho mayor. 00:13:55
Cualquiera de estos eslabones que se pierdan supone un impacto para el entorno que podemos identificar aquí. 00:14:06
En función, por ejemplo, de la cantidad de relaciones que se vean. 00:14:14
La lechuza nos indica que se alimentan de los elementos del lirón careto o del ratón de campo. 00:14:18
Si faltan uno de los dos, ¿qué va a pasar con las lechuzas? 00:14:24
¿Morirán? Como en el caso de la cadena alimenticia, si el ratón de campo desaparece para el zorro, no. 00:14:28
Esto suprirá un proceso importante, afectará al tamaño de su población, a la viabilidad de la especie, pero existe la posibilidad de que siga alimentándose de otros elementos, del ratón de campo, por ejemplo. 00:14:33
Esta es una de las representaciones de las relaciones tróficas que existen, la cadena alimenticia y la red trófica, pero no es la única. 00:14:46
Vamos a ver más adelante algunas más. 00:14:54
Vamos a centrarnos antes de pasar a otras representaciones de las cadenas tróficas a recuperar lo que decíamos relativo a la energía, pero representándolo en una pequeña cadena trófica, cadena alimenticia. 00:14:56
La energía entra a través del árbol, la energía luminosa del árbol es capaz de absorber esa energía y transformarla en materia orgánica, materia orgánica que va a pasar al consumidor primario y también a los descomponedores que van a transformarla, por un lado el consumidor primario en su propia materia orgánica, en su biomasa, en la carne del conejo, 00:15:15
Y los descomponedores los van a utilizar para sus propias funciones vitales, para su propio crecimiento, pero a la vez van a transformar esa materia orgánica en nutrientes que volverá hacia el árbol. 00:15:43
Esas flechas amarillas, por lo tanto, salvo la primera y más ancha que está sobre la izquierda del árbol, son la circulación y el flujo de materia y energía, respectivamente. 00:15:54
del consumidor primario pues va a pasar a la materia 00:16:09
del consumidor secundario que nuevamente también es 00:16:14
fuente de materia para los descomponedores 00:16:17
la materia está representada todo el tiempo por esas flechas azules 00:16:19
la energía lo está por las flechas amarillas 00:16:25
¿y qué es lo que ocurre con las flechas amarillas 00:16:28
que no habíamos visto hasta ahora? 00:16:30
bueno, resulta que hay flechas amarillas 00:16:33
que están relacionadas con lo que se llama respiración 00:16:35
que no van acompañadas de una flecha azul, que sería materia que sí que está dentro de la materia orgánica 00:16:38
y que por lo tanto circula en la materia orgánica acompañado de ese flujo de energía. 00:16:48
Pero hay unas cuantas flechas que por la respiración que no llevan asociadas ninguna flecha azul, 00:16:54
no llevan asociada materia. ¿Qué es eso? 00:16:58
Bueno, pues eso serían esas pérdidas que se producen en el paso de un nivel trófico a otro 00:17:01
porque la efectividad de los seres vivos a la hora de transformar la materia no es absolutamente ni 00:17:06
próximo al cien por cien hay una parte importante que se pierde y cómo se pierde bueno significa 00:17:15
con respiración con calor se pierde una forma degradada que no somos capaces de utilizar 00:17:22
también veréis que las flechas van adelgazando en cada uno de los pasos no es igual de gruesa 00:17:30
La flecha que entra al árbol, como la que sale del árbol, como la que sale del conejo hacia el lince. Cada vez está más adelgazada. ¿Por qué? Bueno, porque ha habido esas pérdidas de respiración. Pero no solamente por esas pérdidas. Es que cada uno de esos eslabones, el árbol y el conejo, han utilizado parte de la energía para la realización de sus propias funciones vitales. Eso es lo que llamamos también respiración. 00:17:35
Respiración no como intercambio de gases, sino respiración como respiración celular, que es donde se gastaba la energía dentro de las células. 00:18:00
Es muy importante que quede claro este concepto. 00:18:08
La materia circula, va acompañada de energía. 00:18:11
Esa energía no somos eficaces al 100% en su utilización y en las transformaciones parte de ella se pierde, 00:18:16
Pero además usamos esa energía en el desarrollo de nuestras funciones vitales, lo que provoca una disminución de la energía disponible para el siguiente nivel. Eso tiene implicaciones en la organización de los ecosistemas. ¿Cuál va a ser el nivel más grande, más amplio, con mayor cantidad de biomasa? 00:18:24
Pues debería ser, en principio, los productores, porque son los que introducen la energía dentro del ecosistema. 00:18:47
A partir de ahí, la energía va a ir menguando, por lo tanto, los siguientes niveles también irán menguando. 00:18:56
No podrán ser tan amplios como el primero. 00:19:03
Vamos a ver esto de otras maneras, ahora con un poquito más de detalle. 00:19:06
En ese flujo de energía, en estos sistemas, que son sistemas localmente considerados abiertos y cuando consideramos el conjunto como un sistema cerrado, la energía se va transformando y decimos que en cada uno de esos pasos, 00:19:10
desde la fotosíntesis que viene marcado con un 1 en este dibujo donde viene la vaca y el ser humano y el árbol 00:19:29
hasta los herbívoros que se han marcado con un 2, un 3, un 4, en cada uno de esos pasos se pierde energía. 00:19:35
Se pierde porque no somos capaces de utilizarla en forma de calor, en las transformaciones que nosotros hacemos, 00:19:45
se pierde en el uso que hacemos en forma también de nuestro desarrollo de nuestras funciones vitales. 00:19:52
Es lo que llamamos la respiración. Del 1 al 2, del 2 al 3, del 3 al 4, cada vez hay menos energía disponible. ¿Cuánta menos? Bueno, pues decimos que la eficacia de estos sistemas en la transformación de energía se sujeta a lo que llamamos la regla del 10%. 00:19:58
10%. Quiere decir que como máximo los sistemas más eficaces serían capaces de transferir de un nivel 00:20:15
al siguiente solamente un 10% de la energía de la que ellos disponen. Esa cantidad de energía viene 00:20:25
representado por unos círculos rojos abajo a la derecha. El primero, los fotosíntesis de toda la 00:20:31
energía que absorben, le damos un valor de 100. Bueno, pues después de las pérdidas por respiración, 00:20:39
O por calor, la cantidad de energía disponible para el siguiente nivel es de 2, el 2 es de 10, un 10% del 100. 00:20:45
La siguiente, de nuevo, después de todas las pérdidas, sería de 1, un 10% de 1. 00:20:54
Y finalmente, para la siguiente, sería de 0,1, un 10% del 1. Esa es la regla del 10%. 00:21:00
Si ese 100 lo transformo en 40.000 kilocalorías, pues tendría, pues, 40.000, 4.000 kilocalorías, ¿vale? Muy bien. 00:21:06
También está representado en la pirámide que vemos a la izquierda y que ahora vamos a ver con un poco más de detalle un poco más adelante. 00:21:22
Bueno, pues en esa pirámide lo que vemos primero es que hay un aporte de energía por el Sol. 00:21:31
La fijación de los organismos fotosintéticos marca que es menos de un 2% de toda la energía solar que llega, la mayor parte se pierde. 00:21:36
Porque no somos capaces de transformarla, los seres vivos, en materia orgánica. 00:21:45
Hay una parte importante también que se pierde, por ejemplo, en la reflexión. 00:21:51
La luz incide sobre la superficie si se refleja. 00:21:55
Es una parte importante. Otra parte importante se produce en la transformación de la energía luminosa en energía calorífica que calienta las superficies. Pero de la que llegan los herbívoros aprovechamos solo un 2%, muy lejano al 10% que estamos suponiendo en esta regla. 00:21:58
Bueno, pues la producción neta, la producción que tienen los organismos fotosintéticos sería toda la barra verde, pues al siguiente nivel, que serían los consumidores primarios, los herbívoros, pues pasa un solo un 10%, al siguiente nivel pasaría solo un 10%, al siguiente nivel pasaría solo un 10% hasta los consumidores primarios a los secundarios y los secundarios a los terciarios. 00:22:14
Y todos ellos pasan también a los descomponentes que igualmente son sólo capaces de aprovechar un 10% de esa energía disponible. 00:22:37
El cálculo que viene a la izquierda, pues 0,1 por 0,1 por 0,1, que sería el 10% de cada uno, pues al final sólo llega un 0,001 de lo que teníamos al principio. 00:22:50
Si teníamos 1000, pues un 0,001 es 1. ¿De acuerdo? 00:23:01
Bueno, recordar, las pérdidas se van a producir sobre todo por la respiración, la respiración como síntesis, como elemento global que incluye todas las funciones de los seres vivos. 00:23:09
Otra parte se va a perder en forma de calor derivado de la propia actividad de los organismos del movimiento, etc. 00:23:21
Y una parte también se pierde en forma de excreciones, pero esto también lo incluiríamos dentro de la respiración. 00:23:28
Bien, volvemos a un ciclo para resumir esto. Tenemos el flujo de la materia, que es cerrado, cíclico, que está representado por las flechas más oscuras, que empezaría con los productores, antes de los productores no tenemos esa flecha oscura, y un flujo de energía que es abierto, porque entra y sale la energía. 00:23:33
Empezaría con la energía solar, que está de nuevo en un color diferente, amarillo, que es fijada por los productores en la fotosíntesis y que a partir de ahí va moviéndose con la materia. 00:23:56
Y en cada uno de los saltos, como veis, pues un 10% de los consumidores primarios a los secundarios, de los secundarios a los terciarios y de todos ellos, a través de los restos orgánicos, a los descomponedores. 00:24:06
Entonces, de nuevo vemos que de todos los productores, consumidores y descomponedores sale una flecha de color rojo que ya no va acompañada con la flecha marrón que refiere a la materia, que es sólo energía, que va a ser calor que es cedido al medio. 00:24:16
De nuevo el calor como representación de la pérdida de energía que somos incapaces de utilizar, ¿vale? Y cerramos el ciclo de la materia pues con esos productos de los descomponedores que son productos inorgánicos de nuevo que son utilizados por los productores para producir materia orgánica a partir de la fotosíntesis. 00:24:33
Damos todo el tiempo vueltas sobre el mismo elemento, el mismo concepto 00:24:53
Como en el paso de un nivel a otro se produce una transformación de materia en un proceso cíclico 00:24:58
Y a la vez junto a esa materia se produce un flujo de energía 00:25:06
Que ya no es un proceso cíclico, la energía va pasando en cada uno de esos pasos 00:25:10
Parte de la energía se pierde y solo un porcentaje muy pequeño, el 10%, pasa al siguiente nivel 00:25:16
Si tenemos claro eso, lo que podemos hacer ahora es cuantificarlo 00:25:21
¿Cuál es la rentabilidad de los ecosistemas? 00:25:27
Y este cuadro así un poco extraño viene a representar eso 00:25:30
Tenemos rodeados en unos cuadrados rectángulos los diferentes niveles tróficos 00:25:34
Primer nivel, productores verde. Segundo nivel, consumidores primarios, los herbívoros azul. Tercer nivel, consumidores secundarios, terciarios, etc. en un color fucsia morado. 00:25:45
Por otro lado, tendríamos los descomponedores que están en la base de este esquema. 00:26:01
Y lo que tenemos es básicamente todo el tiempo hay energía. Todo lo que vemos aquí es energía. 00:26:06
Llega energía solar, estamos en la parte alta de arriba a la izquierda de energía solar, una parte es no utilizada, otra parte se transforma porque es reflejada, por lo que sea, 00:26:15
otra parte se transforma en los procesos de utilización de la energía, se transforma en calor, en calor que tampoco nos es útil y una pequeña parte de esa energía solar que había sido absorbida y que no se transforma en calor va a transformarse en el proceso fotosintético en materia orgánica. 00:26:28
A la cantidad total de materia orgánica que se produce como resultado de la fotosíntesis le vamos a llamar producción primaria bruta. 00:26:50
Es la cantidad de materia que se ha sintetizado, la cantidad de biomasa producida por los productores. 00:27:03
Toda esa biomasa, ¿qué va a ocurrir con ella? 00:27:10
Bueno, pues la mayor parte de esa biomasa va a ser utilizada por los propios productores para sus funciones vitales. 00:27:13
Va a ser producida por los propios productores para aumentar su tamaño y su población. 00:27:21
Parte de esa biomasa se va a fijar en estructuras que van a sobrevivir durante periodos muy largos. 00:27:27
Otra parte no, en estructuras que van a ser de vida más corta. 00:27:33
En cualquier caso, en ese proceso de asimilación de la energía y de uso de la energía, vuelve a perderse. 00:27:39
Vuelve a perderse energía en forma de respiración. 00:27:45
De nuevo en ese cuadro de los productores tenemos las dos vías de pérdida fundamental, la forma de calor y la forma de respiración representando la propia actividad de las funciones vitales de los seres vivos. 00:27:48
Lo que quiere decir que después de todo eso, la producción primaria bruta ha menguado por la parte que hemos utilizado y lo que nos queda es la producción primaria neta. 00:28:02
La producción primaria neta, como veis, está expresada ahí con una fórmula muy sencilla que es producción neta es igual a producción bruta menos lo consumido, menos la respiración, que sería la forma de expresarlo todo junto. 00:28:14
Esa producción primaria neta es además la parte que está disponible para el siguiente nivel. 00:28:26
El siguiente nivel serían los consumidores primarios. 00:28:33
Pues esa y solo esa es la parte que pueden utilizar los consumidores primarios. 00:28:36
Lo que ocurre es que de nuevo nos pasa como antes. 00:28:40
Que hay una parte que no es utilizada por los herbívoros, que va directamente a los descomponedores, 00:28:43
que no se va a fijar por lo tanto en materia orgánica de los herbívoros. 00:28:47
Y otra parte que sí que se fijará en materia orgánica de los herbívoros. 00:28:52
Lo que ocurre es que de toda la producción primaria recibida de los productores, 00:28:55
de la producción primaria neta, los herbívoros no van a ser capaces de fijar, de utilizar eficazmente toda la materia 00:29:01
y una parte importante se va a perder en energía que no es asimilable por los herbívoros, 00:29:08
que sería esa parte del calor que decíamos también antes con los productores. 00:29:15
De manera que del total de la producción primaria neta que llega a los herbívoros, 00:29:19
sólo una parte se transforma en producción bruta de los herbívoros o producción bruta secundaria de los herbívoros. 00:29:23
Esa sería la cantidad de materia que encontramos ya en ese nivel trófico, en los herbívoros. 00:29:32
De nuevo, los herbívoros usan esa materia en la respiración, en ese conjunto de funciones vitales. 00:29:38
Pues entonces esa energía se va a perder. Se va a perder en la respiración como forma de calor, en formas no utilizables. 00:29:44
Lo que quiere decir que de toda la producción primaria, toda la producción bruta secundaria de los herbívoros, 00:29:51
no toda va a estar disponible para el siguiente nivel. 00:29:58
Para el siguiente nivel solo estará disponible una pequeña parte, la producción neta. 00:30:00
¿Veis? En cada uno de los niveles tenemos que distinguir producción bruta y producción neta. 00:30:05
Bruta es el total de producción que se produce en el nivel. 00:30:11
Neta es la cantidad de materia, de producción, que está disponible para el siguiente nivel una vez que le hemos sustraído la respiración. 00:30:17
Y así llegamos a los carnívoros. 00:30:25
Entonces, en cada uno de esos pasos lo que va ocurriendo con la energía disponible, con la materia, porque aquí ya energía y materia van de la mano, es que va menguando. Y como veis, esa flecha que empezaba con mucho grosor, en cada uno de esos escalones va poco a poco menguando, en un proceso que se repite en cada uno de los pasos de un nivel trófico a otro. 00:30:26
¿Vale? Bueno, pues para cerrar esto deberíamos entonces entender productividad, producción y biomasa. 00:30:48
Productividad de un ecosistema es la relación que tenemos entre la producción y la biomasa. 00:30:59
La producción ya hemos visto que es la cantidad de materia que somos capaces de fijar o de producir. 00:31:08
Biomasa es la cantidad de masa que hay dentro del sistema en un momento determinado y para una superficie determinada. 00:31:13
La relación entre producción y biomasa sería la productividad. 00:31:21
Si lo hacemos en el ejemplo con una producción industrial, quizás es más fácil de entender. 00:31:26
Si yo tengo una planta para fabricación de coches de forma industrializada y en una cadena, 00:31:34
la productividad va a ser muy elevada porque yo voy a producir muchos coches en muy poquito tiempo. 00:31:43
Esa sería la productividad. 00:31:53
Sin embargo, si lo que yo tengo es un taller artesanal en el que fabrico muy poquitos coches, 00:31:56
pues lo que voy a tener es una productividad muy baja. 00:32:02
En una puedo sacar o fabricar coches por centenares en un día 00:32:06
y en el otro igual necesito seis meses para hacer un coche. 00:32:11
No sé. 00:32:14
Pero esa es la relación, la cantidad de producción relacionada con la cantidad de biomasa. 00:32:15
La biomasa en estos ejemplos sería el pequeño taller, pues tiene una superficie pequeña, un número de empleados pequeños, un número de una maquinaria de no sé qué tipo, etcétera, pero que le permite sacar una producción determinada. 00:32:21
La biomasa de una gran planta de fabricación de coches es una superficie enorme, centenares o miles de trabajadores, proveedores, maquinaria, etc. 00:32:38
Este quizás es el punto más complicado de este tema. 00:32:48
Por último, volvemos a las pirámides y a las representaciones de las relaciones tróficas. 00:32:53
Las pirámides las conocéis porque las habéis visto en geografía e historia. 00:33:00
Las pirámides no son nada más que una representación gráfica en la que en cada uno de los niveles de la pirámide lo que estamos representando es un rango, una categoría de unas determinadas características que hemos definido. 00:33:05
En este caso, como estamos hablando de relaciones tróficas, lo que tenemos es, en cada uno de los escalones, diferentes niveles tróficos. 00:33:22
Aquí en verde serían los productores, en el color anaranjado más oscuro serían los consumidores primarios, en el naranja más clarito serían los consumidores secundarios y por último, en ese color un poco más amarillo pálido, serían los consumidores terciarios. 00:33:28
Es una representación de las relaciones tróficas que nos permiten, en un simple vistazo, ver la situación de ese ecosistema. 00:33:47
Y además, como las podemos hacer de diferentes cosas, estas pirámides tróficas o pirámides ecológicas, que las podemos llamar de las dos maneras, pues podemos representar diferentes elementos del ecosistema. 00:33:56
Podemos representar cantidad de individuos en el ecosistema. Esas serían las pirámides de números. Cantidad de consumidores, de productores, etc. 00:34:09
También podemos representar la biomasa, que es la cantidad de masa que hay en cada uno de los niveles. 00:34:23
O podemos representar la cantidad de energía que hay en cada nivel. 00:34:30
La cantidad de energía fijada, la cantidad de energía disponible, la cantidad de energía absorbida, eso nos da un poco el mismo. 00:34:37
Cualquiera de ellas. 00:34:43
En estos tres ejemplos que os he dicho, veis que en el lado de la izquierda, para los dos primeros, aparecen lo que llamamos pirámides normales. 00:34:45
En el lado de la derecha, para los dos primeros ejemplos, el de biomasa y el de números, aparecen pirámides invertidas. 00:34:54
Pero en la pirámide de producción de energía no aparecen pirámides invertidas. ¿Por qué? 00:35:01
Por lo que hemos dicho al principio, la energía solo entra por un punto, que es los productores. 00:35:08
Entonces, en ningún otro nivel puede haber más energía que en los productores, porque a partir de los productores lo único que tenemos son pérdidas. Pérdidas en calor o pérdidas en respiración por la propia consumo que hace cada uno de los niveles tróficos. De manera que, indefectiblemente, tiene que ir disminuyendo la cantidad de energía disponible. 00:35:12
Nunca va a haber pirámides invertidas de energía. Es imposible. Porque los seres vivos no somos capaces de producir energía. Somos capaces de transformar energía. 00:35:33
Y como en la transformación no somos eficaces al 100%, hemos dicho que como máximo un 10% y es una estimación muy holgada, pues lo único que queda es que cada vez haya menos energía. 00:35:46
Sin embargo, en la de números o biomasas sí podemos tener pirámides invertidas. La inversión normalmente hace referencia exclusivamente a los primeros niveles. Es muy raro los siguientes niveles, pero bueno, puede ser. 00:35:58
Pirámides del número, es muy fácil. Si tenemos hierbas y consideramos una población de herbáceas, vamos a tener centenares de miles o millones de miembros en ese nivel. 00:36:13
Si consideramos un bosque, en el que estamos considerando los árboles como elemento primero, por ejemplo una de esas, pues lo que ocurre es que un árbol acumula tanta biomasa en su cuerpo que es asimilable a miles o centenares de miles de herbáceas juntas. 00:36:24
Esos árboles son organismos que tienen una producción menor que la de las herbáceas, pero tienen una cantidad de biomasa muy elevada y pueden sostener a unas comunidades muy elevadas de consumidores primarias. 00:36:43
¿Vale? En el de biomasa, ¿qué ocurre? Algo parecido. Es mucho más extraño pensar que pueda haber un nivel de productores que tengan o acumulen menos biomasa que los restos de los niveles. 00:37:01
¿Cómo puede ser esto? Esto ocurre, por ejemplo, en algunos sistemas marinos. ¿Por qué? Porque ahí los productores son organismos fotosintéticos unicelulares, con ciclos vitales cortos, pero productividades muy elevadas. 00:37:19
Es decir, que son capaces de dividirse, reproducirse muy rápidamente en periodos de tiempo muy cortos, que no van más allá de unas pocas horas, en algunos casos en las bacterias fotosintéticas o en unos pocos días en los organismos un poco más grandes como pueden ser pequeños artrópodos, 00:37:36
que pueden dar lugar a una elevada, algunas pequeñas algas, que pueden dar lugar a una elevada productividad. 00:37:58
A eso se los van a comer y se los comen muy rápidamente y además se los comen los consumidores primarios, 00:38:08
como podrían ser ballenas, que se comen toneladas. 00:38:14
Merman mucho el tamaño de la cantidad de biomasa de los productores, 00:38:18
Pero eso los productores lo compensan con unos ciclos vitales muy cortos y una productividad muy elevada. Se los comen muy rápidamente, pero es que ellos se reproducen más rápidamente aún. 00:38:22
Eso hace que la cantidad de biomasa acumulada dentro de los productores sea más baja. Y sin embargo las ballenas, que son organismos muy grandes, con longevidades muy largas, acumulan mucha biomasa. Tanta biomasa como podrían tener los productores. 00:38:34
Hablar de que las ballenas tienen tanta biomasa como los productores es una exageración. 00:38:53
Pero si a las ballenas le juntamos todos los organismos que se comen a esos productores, pues sí podemos tener estas situaciones. 00:38:58
Son organismos de vidas más largas que acumulan mucha más biomasa. 00:39:04
La cuestión es que una célula o unas algas tienen muy poquita biomasa cada uno de los individuos. 00:39:08
Pero mucha productividad. 00:39:13
Bueno, espero que haya quedado más o menos claro. 00:39:15
Este es el final de la presentación. 00:39:18
la voy a colgar 00:39:20
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Idioma/s:
es
Autor/es:
JOSUÉ MORENO MARQUINA
Subido por:
Josué M.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
106
Fecha:
18 de abril de 2021 - 18:20
Visibilidad:
Público
Centro:
IES CALDERÓN DE LA BARCA
Duración:
39′ 25″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
960x540 píxeles
Tamaño:
148.00 MBytes

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