Nivel trófico

Nivel trófico – definición

En ecología, un nivel trófico pertenece a una posición en una cadena alimentaria o pirámide ecológica ocupada por un grupo de organismos con modo de alimentación similar. Una cadena alimentaria se refiere a la jerarquía en la que los organismos de un ecosistema se agrupan en niveles tróficos (nutricionales). Los niveles tróficos se muestran en una serie o sucesión para representar el flujo de energía alimentaria y las relaciones de alimentación entre ellos. Una pirámide ecológica, a su vez, representa la biomasa o el flujo de energía en un ecosistema. Tanto la cadena alimentaria como la pirámide ecológica comienzan en el nivel trófico 1, formado por los productores primarios. El siguiente grupo trófico está formado por organismos que se alimentan de los productores primarios para nutrirse. A continuación, los grupos siguientes están formados por grupos de organismos que se alimentan del grupo anterior. La sucesión de niveles tróficos puede producirse en una cadena unidireccional o en caminos tróficos más intrincados denominados red alimentaria. Una red alimentaria se compone de muchas cadenas alimentarias vinculadas entre sí. La mayoría de los ecosistemas tienen una estructura de red compleja en lugar de una cadena directa de qué come qué.

Definición de nivel trófico

Un nivel trófico se refiere a un nivel o una posición en una cadena alimentaria, una red alimentaria o una pirámide ecológica. Está ocupado por un grupo de organismos que tienen un modo de alimentación similar.

Etimología

El término trófico proviene del griego trophē, que significa «alimento».

Categorías

Los niveles tróficos tienen dos grandes categorías: los autótrofos y los heterótrofos. Los autótrofos son organismos que pueden producir materia orgánica a partir de materia inorgánica. Como pueden fabricar su propio alimento y no necesitan alimentarse de otros organismos, también se les denomina productores de un ecosistema. Los heterótrofos son organismos que obtienen la materia orgánica directamente por consumo. A diferencia de los autótrofos, no tienen la capacidad de fabricar su alimento a partir de fuentes inorgánicas. Por ello, cazan o recogen alimentos de otros organismos. Por tanto, los heterótrofos se denominan consumidores. Pueden agruparse a su vez en consumidores primarios, consumidores secundarios, consumidores terciarios, etc. Los consumidores primarios son los organismos que se alimentan de plantas, llamados herbívoros. Los consumidores secundarios se alimentan de los consumidores primarios. Los consumidores terciarios se alimentan de los consumidores secundarios, y así sucesivamente. El último grupo, denominado reductores, se alimenta de la materia orgánica muerta. Incluyen los detritívoros y los descomponedores.

Estructura trófica

Una estructura trófica se refiere a la partición de la biomasa entre los diferentes niveles tróficos. Está controlada principalmente por la biomasa de los productores primarios. Los productores primarios afectan a la eficiencia de la transferencia entre niveles tróficos, ya que proporcionan esencialmente la energía y los aportes de nutrientes. Además de ellos, otro factor importante es el componente descendente. Este último incluye a los depredadores. Su consumo suprime los niveles tróficos inferiores. En cierto modo, los depredadores ayudan a los productores primarios controlando o limitando la herbivoría excesiva por depredación. Sirven como control biológico de los niveles tróficos inferiores. Otra forma en la que los depredadores son capaces de promover la productividad primaria es mediante la competencia intraespecífica. Tanto los productores primarios como los depredadores son factores importantes para el control regulador.(1)

Pirámide de niveles tróficos

Una pirámide de energía es una presentación de los niveles tróficos en un ecosistema. La energía del sol se transfiere a través del ecosistema pasando por varios niveles tróficos. Aproximadamente el 10% de la energía ass transferida de un nivel trófico al siguiente, evitando así grandes cantidades de niveles tróficos. Debe haber mayores cantidades de biomasa en la base de la pirámide para sostener las necesidades de energía y biomasa de los niveles tróficos superiores.
Una pirámide ecológica se representa a menudo como una pirámide de niveles tróficos. Es una representación gráfica en forma de pirámide compuesta por plantas y animales en un determinado ecosistema. La forma indica que el nivel trófico inferior está compuesto por organismos que pueden fabricar su propio alimento a través de las fuentes disponibles en el entorno. No se alimentan de otros organismos para obtener sus necesidades nutricionales. Por lo tanto, representan la base. Esta parte de la pirámide está formada por los productores. A medida que se asciende en los niveles tróficos, se va reduciendo hacia la cúspide. Esta forma de pirámide representa la biomasa en cada nivel trófico. La biomasa es la cantidad de materia viva u orgánica de un organismo. La base muestra la mayor biomasa y luego disminuye en cantidad a medida que se asciende hacia el vértice. Esta es la estructura más común en los ecosistemas. Sin embargo, también hay casos en los que se produce una pirámide invertida. Esta última resulta cuando el peso combinado de los productores es menor que el peso combinado de los consumidores.
La pirámide ecológica también se denomina a veces pirámide de la energía. Esto se debe a que representa de forma similar la energía de los niveles tróficos, es decir, el flujo de energía a través de los distintos niveles tróficos. La energía más alta suele encontrarse en la base que ocupan los productores. A medida que las estructuras tróficas progresan hacia la cima, se representa que el flujo de energía disminuye desde la base hasta la cima.

Ejemplos de niveles tróficos

Nivel 1: productores

El nivel trófico 1 está formado por los productores primarios. Se encuentran en la base de una pirámide ecológica. Una cadena alimentaria comenzaría también en el nivel trófico 1. El nivel trófico 1 está ocupado por plantas y algas. La característica fundamental de los organismos del nivel trófico 1 es su capacidad para producir su propio alimento a partir de materiales abióticos. Las plantas, por ejemplo, son capaces de fabricar su alimento mediante la fotosíntesis. Este proceso puede simplificarse en esta ecuación 6CO2+12H2O+energy=C6H12O6+6O2+6H2O. Esto significa que la fotosíntesis es un proceso en el que el dióxido de carbono (CO2), el agua (H2O) y la energía de la luz se utilizan para sintetizar un carbohidrato rico en energía como la glucosa (C6H12O6) y para producir oxígeno (O2) como subproducto. Estructuralmente, las plantas y las algas tienen estructuras celulares que recogen la luz, llamadas cloroplastos. En el interior de los cloroplastos hay pigmentos fotosintéticos (clorofila) que pueden absorber la energía de la luz.

Nivel 2: consumidores primarios

El siguiente nivel trófico en una cadena alimentaria o en una pirámide ecológica es el nivel trófico 2. En este nivel, los organismos que lo ocupan se alimentan de los productores primarios y se denominan consumidores primarios. Los animales que se alimentan de materiales vegetales se denominan herbívoros. Tienen características anatómicas y fisiológicas que los hacen estar adaptados a una dieta vegetal. Por lo general, tienen piezas bucales que les permiten raspar o triturar los materiales vegetales. Por ejemplo, tienen dientes anchos y planos para triturar el follaje y la corteza de los árboles. También tienen una flora intestinal (compuesta por protozoos o bacterias que digieren la celulosa) que ayuda a digerir el material celulósico. Ejemplos de herbívoros son los caballos, el ganado vacuno y las cabras.

Nivel 3: consumidores secundarios

Los consumidores secundarios están formados por animales que se alimentan de consumidores primarios. Los organismos que se alimentan de otros animales se denominan carnívoros (o depredadores). Los depredadores ocupan el nivel trófico 3 de una cadena alimentaria o de una pirámide ecológica. La depredación es una interacción en un ecosistema en la que un depredador caza o captura, mata y se come a una presa. A su vez, los depredadores están adaptados anatómica y fisiológicamente a una dieta animal. Dado que el consumo de presas puede implicar una persecución o una emboscada, suelen tener sentidos avanzados para la visión, el oído, el tacto o el olfato. También pueden emplear el camuflaje o el mimetismo para evitar ser detectados por sus presas potenciales. Tienen colmillos, garras afiladas y fuertes mandíbulas para agarrar y trocear a sus presas. Del mismo modo, las presas acabaron adquiriendo características evolutivas para frustrar la depredación. Desarrollaron contra-adaptaciones y estrategias de defensa, como la tanatosis, las llamadas de alarma, la coloración de advertencia, las espinas, los productos químicos, el mimetismo y el camuflaje. Ejemplos de animales con relación depredador-presa son las arañas y las moscas, el león y la cebra, el oso y el pez, y el zorro y el conejo.(2) Los depredadores ápice son depredadores en los que ningún animal se ceba con ellos. Las orcas son un ejemplo. Sus presas marinas son peces, focas y delfines.
No todos los depredadores tienen una dieta exclusiva de carne. Su dieta también puede incluir materiales vegetales. Los animales que se alimentan tanto de plantas como de animales se denominan omnívoros. Los omnívoros también pueden nutrirse de hongos, algas y bacterias.(3) En comparación con otros grupos de animales, como los carnívoros y los herbívoros, los omnívoros carecen de especializaciones distintivas en la adquisición y el procesamiento de los alimentos.(4) Ejemplos de omnívoros son los chimpancés, los orangutanes, los gorilas, los cerdos, la mayoría de los osos, los erizos, las zarigüeyas, las mofetas, los perezosos, las ardillas, los ratones, los roedores, los mapaches y muchos otros. Estos animales se alimentan en más de un nivel trófico. La mayoría de los humanos son omnívoros. Sin embargo, algunos prefieren comer una dieta basada en plantas (vegana).
Las plantas carnívoras (por ejemplo, las plantas insectívoras como la Venus atrapamoscas y la planta de jarra) también pueden incluirse en este grupo. Estas plantas son capaces de depredar como otro medio para obtener nutrientes además de la fotosíntesis. Los organismos marinos que se alimentan de zooplancton también se consideran consumidores secundarios. Algunos ejemplos son los cangrejos, las ballenas y las langostas.

Otros niveles tróficos

El organismo que se alimenta de un consumidor secundario se denomina consumidor terciario y el que se alimenta de un consumidor terciario se denomina consumidor cuaternario. Los consumidores terciarios y los consumidores cuaternarios ocupan los niveles tróficos 4 y 5, respectivamente.

Descomponedores

El último de los niveles tróficos lo ocupan los descomponedores, como los detritívoros. Se alimentan de materia vegetal y animal muerta. Los detritívoros son descomponedores que se fragmentan específicamente para consumir su alimento. Ejemplos de detritívoros son las lombrices, los milpiés, las moscas del estiércol, las cochinillas y las babosas. Otros descomponedores son los hongos y las bacterias. Consumen los nutrientes a nivel molecular, a diferencia de otros consumidores que se comen los alimentos y los digieren. Estos descomponedores dependen de nutrientes fácilmente disponibles en la forma más simple, por ejemplo, materiales que han sido digeridos o sustratos derivados de organismos fallecidos o en descomposición. Los parásitos que se alimentan de materiales orgánicos disponibles pero que no necesariamente matan al huésped también pueden incluirse en este grupo.
Los descomponedores ocupan el último nivel trófico o la cima de la pirámide ecológica. Los descomponedores más comunes son los hongos. Son los primeros instigadores de la descomposición. Tienen las enzimas y otros compuestos para descomponer las biomoléculas del organismo fallecido. Las bacterias también tienen enzimas que descomponen los compuestos orgánicos en formas más simples. Tras el proceso de descomposición, los detritívoros actúan sobre los restos, buscando detritus o materia orgánica en descomposición. El papel de los descomponedores en el ecosistema es vital ya que son los que descomponen la materia orgánica de los organismos muertos donde una parte de ellos vuelve a la tierra como componente geoquímico.

Plancton

Los plancton son organismos microscópicos que viven en hábitats acuáticos. Algunos de ellos son fotosintéticos y otros son heterótrofos. Así, pueden distribuirse en diferentes niveles tróficos de la cadena alimentaria o pirámide ecológica. Los que son capaces de realizar la fotosíntesis, como el fitoplancton, se consideran productores. Los plancton heterótrofos, como el zooplancton, pueden ser consumidores ya que se alimentan de otros plancton. (5)

Eficiencia de transferencia de biomasa

La biomasa en una pirámide ecológica se pierde progresivamente de abajo hacia arriba. La mayor cantidad de biomasa se encuentra en el nivel trófico base que incluye a los productores. Dado que los consumidores primarios dependen de los productores para su sustento, la cantidad de biomasa de los productores sería, por tanto, un factor limitante para la biomasa de los consumidores primarios. Del mismo modo, los consumidores secundarios dependen de los consumidores primarios y, en consecuencia, su biomasa también se vería afectada por la cantidad de biomasa disponible de los consumidores primarios. Así, en un ecosistema, es habitual encontrar una pirámide de biomasa en la que el primer nivel trófico es el más ancho mientras que el nivel trófico superior es el más estrecho. La distribución de la biomasa en un ecosistema implica la estabilidad del mismo. En el caso de una pirámide invertida, el ecosistema podría fallar cuando hay más consumidores que productores primarios.

Significado

El seguimiento de los niveles tróficos es esencial para conocer las interrelaciones entre los organismos así como los procesos ecológicos que ocurren en un ecosistema. Así, la magnitud de la herbivoría, la depredación y los procesos de descomposición podrían utilizarse para conocer el estado y la estabilidad de un ecosistema.

Ver también

• Pirámide ecológica
• Cadena alimentaria
• Red alimentaria
• Autótrofo
• Consumidor
• Herbívoro
• Predator
• Carnívoro
• Decompositor

1. Preisser, E. (2008). Estructura trófica. Enciclopedia de Ecología, 3608-3616. https://doi.org/10.1016/b978-008045405-4.00558-9
2. Relaciones entre depredadores y presas – Instituto de Sistemas Complejos de Nueva Inglaterra. (2014). Instituto de sistemas complejos de Nueva Inglaterra. Recuperado el 16 de noviembre de 2019, del sitio web del Instituto de Sistemas Complejos de Nueva Inglaterra: https://necsi.edu/predator-prey-relationships
3. «Omnívoro». Educación de la National Geographic. National Geographic Society. Recuperado de http://education.nationalgeographic.com/education/encyclopedia/omnivore/?ar-a=4&ar-r=3
4. McArdle, Ph.D., John (mayo-junio de 1991). «Los humanos son omnívoros». Vegetarian Journal (The Vegetarian Resource Group).
5. ¿Es el plancton un productor o un descomponedor? (2019). Recuperado del sitio web de Referencia: https://www.reference.com/pets-animals/plankton-producer-decomposer-b38db29bb175772b