cadena d'energia i materials entre espècies From Wikipedia, the free encyclopedia
La cadena tròfica (del grec trophos, alimentar, nodrir) o cadena alimentària descriu el procés de transferència de substàncies nutritives a través de les diferents espècies d'una comunitat biològica, en el qual cadascuna s'alimenta de la precedent i és aliment de la següent.[1][2] És el corrent d'energia i nutrients que s'estableix entre les diferents espècies d'un ecosistema en relació amb la seva nutrició.[3] Un conjunt de cadenes alimentàries connectades constitueixen una xarxa tròfica quan comprèn la producció i obtenció d'aliments dins d'un ecosistema.[4]
La cadena tròfica inclou les relacions de producció i d’obtenció d’aliments entre les diferents espècies dins d'un ecosistema. Per simplificació, la cadena tròfica és el conjunt de relacions lineals entre un nombre de nivells tròfics, on cadascun obté aliments de l’immediatament inferior i en cedeix a l’immediatament superior. Aquesta simplificació no es produeix gairebé mai en la natura, i les relacions tròfiques entre els diferents organismes d’un ecosistema són força més complexes. Una mateixa espècie sovint pot pertànyer a més d’un nivell tròfic. En aquests casos més complexos, es parla de xarxa tròfica (o xarxa alimentària).[5]
En una cadena tròfica, cada baula (nivell tròfic) obté l'energia vital necessària del nivell immediatament anterior; i el productor l'obté a través del procés de fotosíntesi mitjançant el qual transforma l'energia lumínica en energia química, gràcies al sol, aigua i sals minerals. D'aquesta manera, l'energia flueix a través de la cadena de forma lineal i ascendent.
En aquest flux es produeix una gran pèrdua d'energia en cada traspàs d'una baula a una altra, per la qual cosa un nivell de consumidor alt (ex: consumidor terciari) rebrà menys energia que un de baix (ex: consumidor primari).
Donada aquesta condició de flux d'energia, la longitud d'una cadena no va més enllà de consumidor terciari o quaternari.
Una cadena alimentària en sentit estricte, té diversos desavantatges en cas de desaparèixer una baula, englobats en la cascada tròfica:
En una biocenosi o comunitat biològica existeixen:
És de notar, que en moltes espècies diferents, categories d'individus poden tenir diferents maneres de nodrir-se, que en alguns casos les situarien en diferents nivells tròfics. Per exemple les mosques de la família Sarcophagidae, són recol·lectores de nèctar i altres líquids ensucrats durant la seva vida adulta, però mentre són larves la seva alimentació típica és a partir de cadàvers (estan entre els “cucs” que es desenvolupen durant la putrefacció). Els anurs (granotes i gripaus) adults són carnívors, però les seves larves, els capgrossos, roseguen les pedres per obtenir algues. En els mosquits (família Culicidae), tàvecs (família Tabanidae) i d'altres, les femelles són paràsites hematòfagues d'animals, però els mascles empren el seu aparell bucal picador per alimentar-se de matèria vegetal, com a saba.
La piràmide tròfica és una forma especialment abstracta de descriure la circulació d'energia en la biocenosi i la composició d'aquesta. Es basa en la representació desigual dels diferents nivells tròfics en la comunitat biològica, perquè sempre és més l'energia mobilitzada i la biomassa produïda per unitat de temps, com més baix és el nivell tròfic.
També se sol manifestar aquest fenomen indirectament quan se censen o recompten els individus de cada nivell, però aquí les excepcions són més freqüents i tenen a veure amb les grans diferències de grandària entre els organismes i amb els diferents temps de generació, donant lloc a piràmides invertides. Així en alguns ecosistemes els membres d'un nivell tròfic poden ser molt més voluminosos i/o de cicle vital més llarg que els que depenen d'ells. És el cas que observem per exemple en moltes selves equatorials on els productors primaris són grans arbres i els principals fitòfags són formigues. En un cas així el nombre més petit ho presenta el nivell tròfic més baix. També s'inverteix la piràmide d'efectius quan les biomasses dels membres consecutius són semblants, però el temps de generació és molt més breu en el nivell tròfic inferior; un cas així pot donar-se en ecosistemes aquàtics on els productors primaris són cianobacteris o nanoprotists.
En aquesta successió d'etapes en les quals un organisme s'alimenta i és devorat, l'energia flueix des d'un nivell tròfic a un altre. Les plantes verdes o altres organismes que realitzen la fotosíntesi utilitzen l'energia solar per elaborar hidrats de carboni per a les seves pròpies necessitats. La major part d'aquesta energia química es processa en el metabolisme i es perd en forma de calor en la respiració. Les plantes converteixen l'energia restant en biomassa, sobre el sòl com a teixit llenyós i herbaci i sota est com a arrels. Finalment, aquest material, que és energia emmagatzemada, es transfereix al segon nivell tròfic que comprèn els herbívors que pasturen, els descomponedors i els que s'alimenten de detrits.
Si bé, la major part de l'energia assimilada en el segon nivell tròfic es perd de nou en forma de calor en la respiració, una porció es converteix en biomassa. En cada nivell tròfic els organismes converteixen menys energia en biomassa que la que reben. Per tant, quants més passos es produeixin entre el productor i el consumidor final, l'energia que queda disponible és menor.
Rares vegades existeixen més de quatre baules, o cinc nivells, en una xarxa tròfica. Amb el temps, tota l'energia que flueix a través dels nivells tròfics es perd en forma de calor. El procés per mitjà del qual l'energia perd la seva capacitat de generar treball útil es denomina l'entropia.
Les plantes obtenen l'energia directament del Sol per mitjà de la fotosíntesi. Els animals obtenen l'energia a partir de l'aliment que ingereixen, sigui vegetal o animal. Mitjançant la respiració, tant les plantes com els animals aprofiten l'energia, però dissipen part d'ella en forma de calor, que passa al medi extern. Per punt, el flux d'energia que travessa un ecosistema és unidireccional.
Alguns microorganismes transformen la matèria orgànica morta en sals minerals. Les sals són aprofitades pels organismes autòtrofs, i els organismes autòtrofs són ingerits pels heteròtrofs. Després, tant els organismes autòtrofs com els heteròtrofs moren i les seves restes són transformades pels microorganismes, començant de nou el cicle. Així, doncs, la matèria circula en l'ecosistema de manera cíclica.
Les observacions sobre les cadenes tròfiques han captat l'atenció al llarg de la història humana. Les primeres representacions de les relacions d'alimentació es van publicar al principi del segle XX. És generalment acceptat que els avenços en les recerques de l'ecologia de la xarxa tròfica comencen amb el llibre de Charles Elton, Animal Ecology publicat el 1927, on l'autor obre una discussió i crea els termes: cadena alimentària (food chain) i cicle alimentari (food cycle).[7]
Raymond Lindeman (1942), va observar les relacions tròfiques des d'una perspectiva força diferenciada a la d'Elton. La seva visió es reflecteix en seu article fonamental abonant el vessant dinàmic de l'ecologia a The Trophic Dynamic Aspect of Ecology, mentre que Elton va escriure principalment sobre les interaccions directes entre les espècies (depredador-presa), Lindeman va observar clarament la interacció de les espècies creant un flux d'energia o nutrients).[8][9]
La proposta de Robert May (1972) s'atribueix al seu article sobre l'estabilitat del sistema tròfic a Will a large complex system be stable?. La seva pregunta senzilla va portar l'ecologia de la xarxa alimentària a una nova era. Anteriorment a les contribucions de May, molts ecologistes sovint es preguntaven si el nombre d'espècies a les comunitats (diversitat) afectava l'estabilitat d'aquestes comunitats.[8]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.