¿Qué determina el número de niveles tróficos? Niveles tróficos, tipos, significado, patrones y definición de la cadena alimentaria

Nivel 1, productores

Nivel 2, liebre

Nivel 3, zorro

Nivel 4, águila

Nivel trópico- una unidad que indica la distancia de un organismo a los productores en la cadena alimentaria (trófica). Palabra trófico viene del griego τροφή (trophē) - comida.

Tanto el número de niveles tróficos como su complejidad de estudio están aumentando, a excepción de las extinciones masivas periódicas.

Niveles

Hay varios niveles en la cadena trófica. La cadena alimentaria comienza en el nivel 1: aquí es donde se encuentran los productores, como las plantas. En el nivel 2 hay herbívoros que se alimentan de productores. Los carnívoros se encuentran en el nivel 3. A veces la cadena alimentaria termina con los superdepredadores, que se encuentran en los niveles tróficos 4 o 5. Las comunidades ecológicas con mayor biodiversidad forman vías tróficas más complejas.

Métodos de obtención de alimentos.

El concepto de "nivel trófico" fue introducido por Raymond Lindemann en 1942, basándose en la terminología de August Thienmann (1926), quien denominó a los métodos de obtención de alimentos:

Los niveles tróficos no siempre están definidos por números enteros naturales porque los organismos a menudo comen diferentes alimentos y se encuentran en más de un nivel trófico. Por ejemplo, algunos carnívoros también comen plantas. Un depredador grande puede alimentarse tanto de depredadores más pequeños como de herbívoros. Las orcas son depredadores superiores, pero se dividen en especies separadas que cazan presas específicas: atún, pequeños tiburones y focas. Daniel Poli presentó cálculos de niveles tróficos:

T L i = 1 + ∑ j (T L j ⋅ D C i j) (\displaystyle TL_(i)=1+\sum _(j)(TL_(j)\cdot DC_(ij))\ !},

Dónde T L j (\displaystyle TL_(j)) es el nivel trófico de la presa j, A D C yo j (\ Displaystyle DC_ (ij)) es una acción j en la dieta del cuerpo i.

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§ 8. Niveles tróficos. Pirámides ecológicas

El concepto de niveles tróficos. Nivel trópico- Se trata de un conjunto de organismos que ocupan una determinada posición en la cadena alimentaria general. A Los organismos que reciben su energía del Sol a través del mismo número de pasos pertenecen al mismo nivel trófico.

Tal secuencia y subordinación de grupos de organismos conectados en forma de niveles tróficos representa el flujo de materia y energía en un ecosistema, la base de su organización.

Estructura trófica del ecosistema. Como resultado de la secuencia de transformaciones energéticas en las cadenas alimentarias, cada comunidad de organismos vivos en un ecosistema adquiere una cierta estructura trófica. La estructura trófica de una comunidad refleja la relación entre productores, consumidores (por separado de primer, segundo, etc. orden) y descomponedores, expresada por el número de individuos de organismos vivos o ph biomasa, o la energía contenida en ellas, calculada por unidad de superficie por unidad de tiempo.

La estructura trófica generalmente se representa como pirámides ecológicas. Este modelo gráfico fue desarrollado en 1927 por el zoólogo estadounidense Charles Elton. La base de la pirámide es el primer nivel trófico, el nivel de productores, y los siguientes pisos de la pirámide están formados por niveles posteriores, consumidores de varios órdenes. La altura de todos los bloques es la misma y la longitud es proporcional al número, biomasa o energía en el nivel correspondiente. Hay tres formas de construir pirámides ecológicas.

1. Pirámide de números(abundancia) refleja el número de organismos individuales en cada nivel. Por ejemplo, para alimentar a un lobo, necesita al menos varias liebres para cazar; Para alimentar a estas liebres, se necesita una variedad bastante grande de plantas. A veces, las pirámides de números se pueden invertir o al revés. Esto se aplica a las cadenas alimentarias forestales, donde los árboles actúan como productores y los insectos como consumidores primarios. En este caso, el nivel de consumidores primarios es numéricamente más rico que el nivel de productores (una gran cantidad de insectos se alimentan de un árbol).

2. Pirámide de biomasa- la proporción de masas de organismos de diferentes niveles tróficos. Por lo general, en las biocenosis terrestres la masa total de productores es mayor que cada eslabón posterior. A su vez, la masa total de consumidores de primer orden es mayor que la de consumidores de segundo orden, etc. Si los organismos no difieren demasiado en tamaño, el gráfico generalmente resulta en una pirámide escalonada con una punta ahusada. Así, para producir 1 kg de carne de vacuno se necesitan entre 70 y 90 kg de hierba fresca.

En los ecosistemas acuáticos, también se puede obtener una pirámide de biomasa invertida o invertida, cuando la biomasa de los productores es menor que la de los consumidores y, a veces, la de los descomponedores. Por ejemplo, en el océano, con una productividad bastante alta de fitoplancton, su masa total en un momento dado puede ser menor que la de los consumidores (ballenas, peces grandes, mariscos).

Pirámides de números y biomasa reflejan estático sistemas, es decir, caracterizan el número o biomasa de organismos en un determinado período de tiempo. No proporcionan información completa sobre la estructura trófica de un ecosistema, aunque permiten resolver una serie de problemas prácticos, especialmente relacionados con el mantenimiento de la sostenibilidad de los ecosistemas. La pirámide de números permite, por ejemplo, calcular la cantidad permitida de captura de peces o caza de animales durante la temporada de caza sin consecuencias para su reproducción normal.

3. Pirámide de Energía refleja la cantidad de flujo de energía, la velocidad de paso de la masa de alimentos a través de la cadena alimentaria. La estructura de la biocenosis está influenciada en mayor medida no por la cantidad de energía fija, sino por la tasa de producción de alimentos.

Se ha establecido que la cantidad máxima de energía transferida al siguiente nivel trófico puede ser en algunos casos el 30% del anterior, y esto es en el mejor de los casos. En muchas biocenosis y cadenas alimentarias, la cantidad de energía transferida puede ser sólo del 1%.

En 1942, el ecologista estadounidense R. Lindeman formuló ley de la pirámide de energías (ley del 10 por ciento), según el cual, en promedio, alrededor del 10% de la energía recibida en el nivel anterior de la pirámide ecológica pasa de un nivel trófico a través de las cadenas alimentarias a otro nivel trófico. El resto de la energía se pierde en forma de radiación térmica, movimiento, etc. Como resultado de los procesos metabólicos, los organismos pierden aproximadamente el 90% de toda la energía en cada eslabón de la cadena alimentaria, que se gasta en el mantenimiento de sus funciones vitales.

Si una liebre comió 10 kg de materia vegetal, su propio peso puede aumentar en 1 kg. Un zorro o un lobo, al comer 1 kg de carne de liebre, aumenta su masa en sólo 100 g. En las plantas leñosas esta proporción es mucho menor debido a que los organismos absorben mal la madera. En el caso de las gramíneas y las algas, este valor es mucho mayor, ya que no presentan tejidos de difícil digestión. Sin embargo, el patrón general del proceso de transferencia de energía se mantiene: a través de los niveles tróficos superiores pasa mucha menos energía que a través de los inferiores.

Esta es la razón por la que las cadenas alimentarias normalmente no pueden tener más de 3-5 (raramente 6) eslabones, y las pirámides ecológicas no pueden constar de una gran cantidad de pisos. El último eslabón de la cadena alimentaria, al igual que el último piso de la pirámide ecológica, recibirá tan poca energía que no será suficiente si aumenta el número de organismos.

Esta afirmación se puede explicar rastreando dónde se gasta la energía de los alimentos consumidos (C). Parte de ello se destina a la construcción de nuevas células, es decir. por aumento (P). Parte de la energía de los alimentos se gasta en el metabolismo energético 7 o en la respiración (i?). Dado que la digestibilidad de los alimentos no puede ser completa, es decir 100%, luego se elimina del cuerpo parte de los alimentos no digeridos en forma de excrementos (F). La ecuación del balance se verá así:

C = P+R + F .

Teniendo en cuenta que la energía gastada en la respiración no se transfiere al siguiente nivel trófico y abandona el ecosistema, queda claro por qué cada nivel posterior siempre será menor que el anterior.

Por eso los grandes animales depredadores son siempre raros. Por tanto, tampoco existen depredadores que se alimenten de lobos. En este caso, simplemente no tendrían suficiente comida, ya que los lobos son pocos.

La estructura trófica de un ecosistema se expresa en relaciones alimentarias complejas entre las especies que lo constituyen. Las pirámides ecológicas de números, biomasa y energía, representadas en forma de modelos gráficos, expresan las relaciones cuantitativas de organismos con diferentes métodos de alimentación: productores, consumidores y descomponedores.

1. Definir nivel trófico. 2. Dé ejemplos de organismos pertenecientes al mismo nivel trófico. 3. ¿Según qué principio se construyen las pirámides ecológicas? 4. ¿Por qué una cadena alimentaria no puede incluir más de 3 a 5 eslabones?

Biología general: Libro de texto para el grado 11 de una escuela secundaria de 11 años, para niveles básico y avanzado. Dakota del Norte Lisov, L.V. Kamlyuk, N.A. Lemeza y otros, Ed. Dakota del Norte Lisova.- Mn.: Bielorrusia, 2002.- 279 p.

Contenido del libro de texto Biología general: Libro de texto para 11º grado:

Capítulo 1. Especie: una unidad de existencia de organismos vivos.

• § 2. La población es una unidad estructural de una especie. Características de la población

Capítulo 2. Relaciones de especies, poblaciones con el medio ambiente. Ecosistemas

• § 6. Ecosistema. Conexiones de organismos en un ecosistema. Biogeocenosis, estructura de la biogeocenosis.
• § 7. Movimiento de materia y energía en un ecosistema. Circuitos y redes de potencia.
• § 9. La circulación de sustancias y el flujo de energía en los ecosistemas. Productividad de las biocenosis.

Capítulo 3. Formación de puntos de vista evolutivos.

• § 13. Requisitos previos para el surgimiento de la teoría evolutiva de Charles Darwin.
• § 14. Características generales de la teoría evolutiva de Charles Darwin.

Capítulo 4. Ideas modernas sobre la evolución.

• § 18. Desarrollo de la teoría de la evolución en el período posdarwiniano. Teoría sintética de la evolución.
• § 19. La población es una unidad elemental de evolución. Requisitos previos para la evolución

Capítulo 5. Origen y desarrollo de la vida en la Tierra.

• § 27. Desarrollo de ideas sobre el origen de la vida. Hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra
• § 32. Las principales etapas de la evolución de la flora y la fauna.
• § 33. La diversidad del mundo orgánico moderno. Principios de taxonomía

Capítulo 6. Origen y evolución del hombre.

• § 35. Formación de ideas sobre el origen del hombre. El lugar del hombre en el sistema zoológico.
• § 36. Etapas y direcciones de la evolución humana. Predecesores del hombre. Las primeras personas
• § 38. Factores biológicos y sociales de la evolución humana. Diferencias cualitativas de una persona.

Los ciclos biogeoquímicos estables de materia y energía en la biosfera de nuestro planeta se forman debido a la diversidad biológica del conjunto de sustancias consumidas por los organismos y productos de desecho liberados al medio natural. La base del ciclo biológico de las sustancias es Niveles tróficos, que están representados por tipos específicos de organismos vivos, divididos en tres grupos principales: productores, consumidores y descomponedores. El nivel trófico consiste en poblaciones de organismos que realizan las mismas funciones tróficas en el ecosistema y tienen una composición de especies diferente (del griego trophe - "alimento").

Primer nivel trófico - nivel de producción primaria- formar autótrofos. Son organismos que sintetizan sustancias orgánicas (hidratos de carbono, grasas, proteínas, ácidos nucleicos) a partir de compuestos inorgánicos utilizando energía solar. La producción primaria es la biomasa de los tejidos vegetales. Los productores primarios son plantas, bacterias fotoautótrofas y bacterias quimiosintéticas (quimiotrofas). Los quimiotrofos son microorganismos que sintetizan materia orgánica utilizando la energía de oxidación del amoníaco, el sulfuro de hidrógeno y otras sustancias que se encuentran en el agua y el suelo.

El segundo nivel trófico está representado por consumidores (heterótrofos):

1) primer orden - fitófagos - utilizan plantas como alimento;

2) segundo orden: alimentarse de alimentos para animales.

En el tercer nivel trófico - descomponedores. Estos son organismos que descomponen productos de desecho y organismos muertos en minerales, dióxido de carbono y agua. Los consumidores también participan en la mineralización de la materia orgánica.

Todos los organismos utilizan biomasa de niveles tróficos anteriores para alimentarse, perdiendo energía a través de la respiración, el calentamiento corporal, diversas formas de actividad y excrementos.

Existen relaciones entre especies de diferentes niveles tróficos que forman un sistema de cadenas tróficas (cadenas alimentarias). El uso de recursos en cada nivel trófico depende de la diversidad de especies del ecosistema.

La diversidad de especies puede disminuir en áreas contaminadas, provocando una simplificación de la estructura trófica.

Hoy en día se registran alteraciones en la estructura de las biocenosis debido a la contaminación del medio ambiente natural. Los tóxicos se transmiten a través de las cadenas alimentarias y contribuyen a la muerte de animales, aves, organismos acuáticos y también se acumulan en los productos alimenticios consumidos por los humanos.

Materiales anteriores:

Las cadenas alimentarias y los niveles tróficos se consideran componentes integrales del ciclo biológico. Hay muchos elementos involucrados. A continuación, echemos un vistazo más de cerca a los niveles tróficos del ecosistema.

Terminología

Una cadena alimentaria es el movimiento de la energía contenida en los alimentos vegetales a través de varios organismos como resultado de que se comen entre sí. Sólo las plantas forman materia orgánica a partir de materia inorgánica. Un nivel trófico es un complejo de organismos. La interacción ocurre entre ellos en el proceso de transferencia de nutrientes y energía desde la fuente. Las cadenas tróficas (nivel trófico) presuponen una determinada posición de los organismos en una u otra etapa (enlace) durante este movimiento. Las estructuras biológicas marinas y terrestres difieren en muchos aspectos. Uno de los principales es que en los primeros las cadenas alimentarias son más largas que en los segundos.

pasos

El primer nivel trófico está representado por los autótrofos. También se les llama productores. El segundo nivel trófico está formado por los consumidores originales. En la siguiente etapa se encuentran los consumidores que consumen organismos herbívoros. Estos consumidores se llaman secundarios. Estos incluyen, por ejemplo, depredadores primarios, carnívoros. Además, el tercer nivel trófico incluye consumidores de tercer orden. Estos, a su vez, consumen a los depredadores más débiles. Como regla general, hay un número limitado de niveles tróficos: 4 o 5. Rara vez hay más de seis. Esta cadena alimentaria suele estar cerrada por descomponedores o descomponedores. Son bacterias, microorganismos que descomponen los residuos orgánicos.

Consumidores: información general

No son simplemente "comedores" que contiene la cadena alimentaria. Satisfacen sus necesidades a través de un sistema de retroalimentación (positiva). Los consumidores influyen en los niveles tróficos más altos del ecosistema. Así, por ejemplo, el consumo de vegetación en las sabanas africanas por grandes manadas de antílopes, junto con los incendios durante el período seco, ayuda a aumentar la tasa de retorno de nutrientes al suelo. Posteriormente, durante la época de lluvias, aumenta la regeneración y producción herbácea.

El ejemplo de Odum es bastante interesante. Describe los efectos de los consumidores sobre los productores en un ecosistema marino. Los cangrejos, que consumen detritos y algas, "cuidan" sus pastos de varias maneras. Rompen el suelo, aumentando así la circulación del agua cerca de las raíces e introduciendo oxígeno y elementos necesarios en la zona costera anaeróbica. En el proceso de procesamiento constante de sedimentos del fondo ricos en materia orgánica, los cangrejos ayudan a mejorar las condiciones para el desarrollo y crecimiento de las algas bentónicas. Un nivel trófico está formado por organismos que obtienen energía a través del mismo número de pasos.

Estructura

Los alimentos consumidos en cada nivel trófico no se asimilan por completo. Esto se debe a sus importantes pérdidas en las etapas de los procesos metabólicos. En este sentido, la producción de organismos incluidos en el siguiente nivel trófico es menor que en el anterior. Dentro de un sistema biológico, los compuestos orgánicos que contienen energía son producidos por organismos autótrofos. Estas sustancias son una fuente de energía y componentes necesarios para los heterótrofos. Un ejemplo sencillo es el siguiente: un animal come plantas. A su vez, el animal puede ser devorado por otro representante más grande de la fauna. De esta forma la energía se puede transferir a través de varios organismos. El siguiente utiliza el anterior, que le aporta energía y nutrientes. Es esta secuencia la que forma la cadena alimentaria, en la que el nivel trófico es el eslabón.

productores de 1er orden

El nivel trófico inicial contiene organismos autótrofos. Estos incluyen principalmente espacios verdes. Algunos procariotas, en particular las algas verdiazules, así como algunas especies de bacterias, también tienen la capacidad de realizar la fotosíntesis. Sin embargo, su contribución al nivel trófico es insignificante.

Gracias a la actividad de los fotosintéticos, la energía solar se convierte en energía química. Está formado por moléculas orgánicas a partir de las cuales, a su vez, se forman los tejidos. Las bacterias quimiosintéticas aportan una contribución relativamente pequeña a la producción de materia orgánica. Extraen energía de compuestos inorgánicos. Las algas son los principales productores en los ecosistemas acuáticos. A menudo están representados por pequeños organismos unicelulares que forman fitoplancton en las capas superficiales de lagos y océanos. La mayor parte de la producción primaria de la tierra se presenta en formas más organizadas. Pertenecen a gimnospermas y angiospermas. Gracias a ellos se forman prados y bosques.

Consumidores 2, 3 pedidos

Las cadenas alimentarias pueden ser de dos tipos. En particular, se distinguen los detritos y las estructuras de pastos. Ejemplos de estos últimos se describen anteriormente. Contienen plantas verdes en el primer nivel, animales pastando en el segundo y depredadores en el tercero. Sin embargo, los cuerpos de plantas y animales muertos todavía contienen energía y "material de construcción" junto con excreciones intravitales (orina y heces). Todos estos materiales orgánicos están sujetos a descomposición debido a la actividad de microorganismos: bacterias y hongos. Viven sobre desechos orgánicos como saprófitos.

Los organismos de este tipo se llaman descomponedores. Secretan enzimas digestivas sobre los productos de desecho o los cadáveres y luego absorben los productos de la digestión. La descomposición puede ocurrir a diferentes velocidades. El consumo de compuestos orgánicos de heces, orina y cadáveres de animales se produce durante varias semanas. Sin embargo, las ramas o árboles caídos pueden tardar años en descomponerse.

Detritívoros

Los hongos juegan un papel importante en el proceso de descomposición de la madera. Secretan la enzima celulasa. Tiene un efecto suavizante sobre la madera, lo que permite que los animales pequeños penetren y absorban el material. Los fragmentos de material descompuesto se llaman detritos. Muchos pequeños organismos vivos (detritívoros) se alimentan de él y aceleran el proceso de destrucción.

Dado que en la descomposición participan dos tipos de organismos (hongos y bacterias, así como animales), a menudo se combinan bajo el mismo nombre: "descomponedores". Pero, en realidad, este término se aplica sólo a los saprófitos. Los detritívoros, a su vez, pueden ser consumidos por organismos más grandes. En este caso, se forma una cadena de otro tipo, comenzando con los detritos. Los detritívoros de las comunidades costeras y forestales incluyen cochinillas, lombrices de tierra, larvas de mosca carroñera, mosca escarlata, pepino de mar y poliquetos.

Red alimentaria

En los diagramas de sistemas, se puede representar que cada organismo consume otros de un tipo particular. Pero las conexiones alimentarias que existen en la estructura biológica tienen una estructura mucho más compleja. Esto se debe a que un animal puede consumir una variedad de diferentes tipos de organismos. Además, pueden pertenecer a la misma cadena alimentaria o a otras diferentes. Esto es especialmente evidente entre los depredadores ubicados en niveles altos del ciclo biológico. Hay animales que consumen otra fauna y plantas al mismo tiempo. Estos individuos pertenecen a la categoría de omnívoros. En particular, así son los humanos. En el sistema biológico existente, las cadenas alimentarias entrelazadas son bastante comunes. Como resultado, se forma una nueva estructura multicomponente: una red. El diagrama sólo puede reflejar algunas de todas las conexiones posibles. Como regla general, contiene solo uno o dos depredadores que pertenecen a los niveles tróficos superiores. En el flujo de energía y la circulación dentro de una estructura típica, pueden existir dos vías de intercambio. Por un lado, la interacción se produce entre depredadores y, por otro, entre descomponedores y detritívoros. Estos últimos pueden consumir animales muertos. Al mismo tiempo, los detritívoros y descomponedores vivos pueden actuar como alimento para los depredadores.

La transferencia de energía alimentaria desde su fuente, los autótrofos (plantas), a través de varios organismos, que se produce al comer algunos organismos por otros, se denomina cadena de comida. Con cada transferencia, la mayoría (80-90%) La energía potencial se pierde y se convierte en calor. Por tanto, cuanto más corta sea la cadena alimentaria (cuanto más cerca esté el organismo de su inicio), mayor será la cantidad de energía disponible para la población. Las cadenas alimentarias se pueden dividir en dos tipos principales: cadena de pastos, que comienza con la planta verde y continúa con los herbívoros (es decir, organismos que comen células o tejidos vegetales vivos) y los carnívoros (organismos que comen animales) que pastan, y cadena detrítica, que pasa de la materia orgánica muerta a los microorganismos, y luego a los detritívoros y sus depredadores. Las cadenas alimentarias no están aisladas unas de otras, sino que están estrechamente entrelazadas entre sí, formando las llamadas redes alimentarias. En comunidades naturales complejas, se considera que los organismos que reciben su energía del Sol a través del mismo número de pasos pertenecen al mismo nivel trópico. Así, las plantas verdes ocupan el primer nivel trófico (nivel de productores), los herbívoros ocupan el segundo (nivel de consumidores primarios), los depredadores primarios que se alimentan de herbívoros ocupan el tercero (nivel de consumidores secundarios) y los depredadores secundarios ocupan el cuarto (nivel de consumidores terciarios).

Las cadenas alimentarias nos son familiares a todos: una persona come un pez grande y un pez pequeño, que come zooplancton, que come fitoplancton, que captura la energía solar, o una persona puede comer carne de vaca, que come pasto que captura la energía solar. puede utilizar una cadena alimentaria mucho más corta, alimentándose de cultivos que capturan la energía del sol. En este último caso, la persona es el consumidor primario en el segundo nivel trófico. En la cadena alimentaria pasto - vacas - humanos, es un consumidor secundario en el tercer nivel trófico. Pero más a menudo una persona es tanto un consumidor primario como secundario, ya que su dieta suele incluir una mezcla de alimentos vegetales y animales.

Cada vez que se mueve la comida, se pierde algo de energía potencial. En primer lugar, las plantas captan sólo una pequeña fracción de la energía de radiación solar entrante. Por lo tanto, el número de consumidores (por ejemplo, personas) que pueden sobrevivir con una determinada producción primaria depende en gran medida de la longitud de la cadena; pasar a cada eslabón posterior de nuestra cadena alimentaria agrícola tradicional reduce la energía disponible en aproximadamente un orden de magnitud. (es decir, 10 veces). Por tanto, si aumenta el contenido de carne en la dieta, disminuye el número de personas que pueden ser alimentadas. Si resulta que, basándose en la producción primaria existente, será necesario alimentar muchas bocas nuevas, entonces será necesario abandonar por completo la carne o reducir drásticamente su consumo.

Algunas sustancias no se disipan a medida que avanzan a lo largo de la cadena, sino que se acumulan. Este es el llamado concentración en la cadena alimentaria (bioconcentración) Estos se demuestran más claramente mediante los radionucleidos y pesticidas persistentes.

En la década de 1950 se descubrió la tendencia de algunos radionucleidos, subproductos de la fisión nuclear, a aumentar su concentración con cada paso en la cadena alimentaria. Cantidades extremadamente pequeñas (trazas) de J, P, Cs y Se radiactivos en el río Columbia se concentraron en los tejidos de peces y aves. Se ha descubierto que el coeficiente de acumulación (la relación entre la cantidad de sustancia en los tejidos y el medio ambiente) de fósforo radiactivo en los huevos de ganso es de 2 millones, por lo que una liberación segura al río puede resultar extremadamente peligrosa para los eslabones superiores de la cadena alimentaria. .

Ejemplo: DDT(4,4 -o). Para reducir las poblaciones de mosquitos en Long Island, las marismas fueron polinizadas con DDT durante muchos años. Los especialistas en control de insectos no utilizaron concentraciones que serían directamente letales para los peces y otros animales, pero no tuvieron en cuenta los procesos ambientales ni la persistencia a largo plazo de los residuos de DDT. En lugar de ser arrastrados al mar, los residuos tóxicos adsorbidos en los detritos se concentraron en los tejidos de los detringófagos y los peces pequeños y luego en los depredadores de orden superior (aves que se alimentan de peces). El coeficiente de concentración (la relación entre el contenido de DDT en el cuerpo y el contenido en el agua, expresado en partes por millón) para los animales que se alimentan de peces es de aproximadamente 500.000. En peces y aves, la acumulación se ve facilitada por importantes depósitos de grasa en los que se encuentra DDT. concentrado. Las aves son especialmente sensibles al envenenamiento por DDT porque... este veneno (y otros insecticidas que son hidrocarburos clorados) al reducir la concentración de hormonas esteroides en la sangre interrumpe la formación de la cáscara de los huevos; la fina cáscara se rompe antes de que el polluelo se desarrolle. Por tanto, dosis muy pequeñas que son inofensivas para un individuo son letales para la población.

Los principios de acumulación biológica deben tenerse en cuenta en cualquier decisión relacionada con la liberación de contaminantes al medio ambiente. Sin embargo, muchos factores no biológicos pueden disminuir o aumentar el factor de concentración. Por tanto, una persona recibe menos DDT que un pájaro, porque Al procesar y cocinar alimentos, se elimina parte de esta sustancia.

Nivel trópico es un conjunto de organismos que ocupan un lugar específico en la red alimentaria.

I nivel trófico - siempre plantas,

Nivel trófico II - consumidores primarios

III nivel trófico - consumidores secundarios, etc.

Los detritívoros pueden estar en el nivel trófico II y superior.

Normalmente hay de 3 a 4 niveles tróficos en un ecosistema.

La estructura trófica se puede medir y expresar ya sea por el rendimiento permanente (por unidad de área) o por la cantidad de energía fijada por unidad de área por unidad de tiempo en niveles tróficos sucesivos.

La estructura trófica y la función trófica se pueden representar gráficamente como pirámides ecológicas, cuya base es el primer nivel (el nivel de productores), y los niveles posteriores forman los pisos y la cima de la pirámide. Las pirámides ecológicas se pueden clasificar en tres tipos principales:

pirámide numérica, reflejando el número de organismos individuales;

pirámide de biomasa, que caracteriza la masa seca total, el contenido calórico u otra medida de la cantidad total de materia viva;

pirámide de energía mostrando la magnitud del flujo de energía y la “productividad” en niveles tróficos sucesivos. Con cada transición de un nivel trófico a otro dentro de una cadena o red alimentaria, se realiza trabajo y se libera energía térmica al medio ambiente, y disminuye la cantidad de energía de alta calidad utilizada por los organismos en el siguiente nivel trófico. El porcentaje de energía de alta calidad transferida de un nivel trófico a otro oscila entre el 2 y el 30%. La mayor parte de la energía se pierde en el medio ambiente en forma de energía térmica de baja calidad. Cuanto más larga es la cadena alimentaria, más energía útil se pierde. La Pirámide del Flujo de Energía explica por qué se puede alimentar a más personas reduciendo la cadena alimentaria al consumo directo de cereales (arroz para los humanos) que utilizando animales que comen cereales como alimento. Para evitar la desnutrición proteica, una dieta vegetariana debe consistir en una variedad de plantas.

Pirámides de números Es posible recolectar todas las muestras de organismos en un ecosistema y contar la abundancia de todas las especies encontradas en cada nivel trófico. Esta información es necesaria para crear una pirámide de población. Por ejemplo, un millón de fitoplancton en un pequeño estanque puede alimentar a 10.000 zooplangton, que a su vez alimentarán a 100 percas, suficiente para alimentar a una persona durante un mes.

Arroz. 3.2 Pirámide de números

Pero en algunos ecosistemas las pirámides de población tienen una forma diferente. Por ejemplo, en un bosque, una pequeña cantidad de árboles grandes, como las secuoyas de hoja perenne, proporcionan alimento a una gran cantidad de insectos y aves fitófagos de pequeño tamaño, consumidores de primer orden.

Pirámide de biomasa , que caracteriza la masa de materia viva (por unidad de área o volumen). Cada nivel trófico de una cadena o red alimentaria contiene una determinada cantidad de biomasa. En los ecosistemas terrestres se aplica lo siguiente: regla de la pirámide de biomasa: la masa total de plantas excede la masa de todos los herbívoros y su masa excede la biomasa total de los depredadores.

Para el océano, la regla de la pirámide de biomasa no es válida: la pirámide tiene vista invertida (invertida). El ecosistema oceánico se caracteriza por el calentamiento de la biomasa a niveles elevados, entre los depredadores. Los depredadores viven mucho tiempo y la tasa de rotación de su regeneración es baja, pero para los productores, las algas fitoplanctónicas, la tasa de rotación es cientos de veces mayor que la reserva de biomasa.

Arroz. 3.3 Pirámide de biomasa

Las pirámides de números y biomasa se pueden invertir (o invertir parcialmente), es decir. la base puede ser más pequeña que uno o más de los pisos superiores. Esto sucede cuando el tamaño promedio de los productores es menor que el tamaño de los consumidores. Por el contrario, la pirámide energética siempre se estrechará hacia arriba, siempre que tengamos en cuenta todas las fuentes de energía alimentaria del sistema.