Ecosistemas: Redes Tróficas, Redes Energéticas, Cadenas Alimentarias y Pirámides de Población

Ya los infantes en la educación escolar deben escuchar y aprender que son las redes, mallas, jerarquías, pirámides y cadenas, como las que se explican en ciencias naturales y ecología. ¿Se trata de cosas distintas? ¿Versan todas sobre lo mismo? ¡Vaya lío! ¿No? Pues va a ser que sí. A menudo, nos complicamos la vida y terminamos por confundir a las criaturas. Veamos si ponemos un poquito de orden, especialmente para que puedan entender estas cosas los más jóvenes, aunque no vendría mal que lo repasaran también muchos adultos y algunos colegas.  En realidad, como ya comentamos a los mayores en este post: “Redes en Malla versus Jerarquías. Similitudes y Diferencias”, se trata más de palabras que dan cuenta de  conceptos (constructos mentales), que en parte son diferentes y en parte sinónimos, es decir que se solapan en alguna medida. Dicho de otro modo, conforme a los propósitos que persigamos nos hacemos imágenes mentales distintas que dan cuenta de estos “palabros”, pero en realidad hablamos a menudo de lo mismo, desde diferentes puntos de vista. Sin embargo no os preocupéis, a efectos de entender tanto el mundo social como natural nos bastaría tan solo con un par de ellos, al menos para empezar. Veamos como podemos explicarlo mediante sencillos ejemplos ecológicos.

URL desaparecida tiempo después

Trataremos primero de explicar cada concepto, para explicar al final del post tal maremagno un tanto confuso.Hablaremos primero de lo que les interesa a los más jóvenes. ¿Cadenas alimentarias, redes alimentarias, pirámides alimentarias? Pero luego, estos tres conceptos suelen disponerse de una manera jerárquica, como lo es la pirámide, cuando no un mero triángulo ¡fastuoso!.

Los seres vivos necesitamos comer para poder vivir. Y básicamente, con algunas excepciones, las plantas son las que producen materia viva a partir de la luz del sol, así como del agua y los nutrientes que absorben del suelo mediante sus raíces. Hablamos entonces de los productores primarios. Los animales herbívoros, a los que podríamos denominar “vegetarianos”, consumen tal biomasa vegetal como fuente para extraer su energía y nutrimentos. Se trata de los consumidores primarios. Por su parte, los carnívoros hacen lo mismo con los herbívoros, si bien algunos de ellos se alimentan de otros carnívoros. Nos referimos pues a los consumidores secundarios. A la postre,  la materia orgánica que desechan o contienen unos y otros, en los ecosistemas terrestres (en las aguas existen algunas diferencias notables), retornan al suelo, en donde otros seres vivos muy variados trabajan a destajo para convertirlos en los nutrientes iniciales y agua que vuelven a absorber las raíces de las plantas. En este caso se utiliza el nombre de descomponedores. Sin embargo, no dejan de ser otro tipo de consumidores.

Cadena trófica Fuente: desaparecida tiempo después

Casi siempre, la energía que lubrifica todo este engranaje de la biosfera, proviene del sol. Sin embargo, como ya comentamos existen algunas excepciones, como los microorganismos llamados quimioautótrofos o quimiolitotrofos. Estos no obtienen energía de la luz solar si no de compuestos inorgánicos en estado reducido, como algunos de los que desprenden las rocas. A pesar de ello, en la mayor parte de los ecosistemas conocidos su actividad es cuantitativamente despreciable respecto a los primeros. Por lo tanto, olvidémonos hoy de ellos. Si contemplamos todos estos organismos, veréis que el ciclo se cierra. ¿También ciclos?: Pues sí también, los biogeoquímicos, pero da igual ¡otro palabro a la colección!, si bien también se les denomina cadenas cerradas.

Cuando pretendemos explicar la abundancia, ya sea en términos de individuos o de la biomasa que acumulan cada eslabón de la cadena trófica (organismos fotosintéticos como los vegetales, productores primarios, como los herbívoros y secundarios, es decir carnívoros, ya que en las gráficas suele olvidarse añadir a los descomponedores del suelo, por razones que desconozco) puede observarse que ambas magnitudes (individuos y biomasa) decrecen rápidamente desde las plantas hasta los depredadores. Y al ordenar la información de este modo, obtenemos una gráfica en forma de “pirámide” o “triángulo” (hablamos de lo mismo), de aquí que se mencionen tanto en los libros de texto las pirámides tróficas, alimentarias, etc. Siempre que realicemos una operación similar, el ser humano tiende a hacer uso de este tipo de representación gráfica, ya que resulta ser la más sencilla y fácil de comprender. Sin embargo, os recuerdo que si se desea explicar que toda la biomasa retorna el suelo y los descomponedores las vuelven a convertir en agua y nutrientes que vuelven a ser absorbidas por las raíces, cerramos las relaciones entre ellas, por lo que se habla de cadenas o ciclos. No es tan complejo, ¿no?. Pero recordemos que no hay nada perfecto, es decir siempre existen pérdidas entre cada eslabón de la pirámide o cadena, según proceda. Por ejemplo, parte de los nutrientes del suelo son lavados por las aguas pluviales y van al mar, perdiéndose en principio del ecosistema en donde se encontraban. Sin embargo, si queréis profundizar algo más, podéis leer este  post  (Fertilidad del Suelo y la Cadenas Tróficas: Un Sorprendente Cuento sobre el Mar, Placton, Krill, Salmones, Ríos, Osos y Suelos) en donde se explica que todo este proceso-estructura no es tan sencillo, aunque ni tan siquiera los científicos logramos comprender la complejidad de los ciclos biogeoquímicos a nivel planetario. Por tanto no preocuparse.

Hasta aquí toda parece estar bastante claro. Sin embargo, estos modelos mentales y gráficos no dan cuenta de las relaciones, numerosas y complejas, entre las distintas especies que componen un ecosistema. Si lo que se pretende es enseñar estas últimas las pirámides no nos valen. Necesitamos una estructura más compleja, que es lo que denominamos redes, como muestra la figura de abajo.

Red Trófica en un bioma subpolar

Como podéis observar, en ellas se exponen mediante flechas las interacciones entre diversos organismos, ya sean entre especies del mismo o de distintos niveles tróficos. En consecuencia, aportan más información, aunque no nos informen (o lo hagan mediante números añadidos al gráfico) de las abundancias de sus respectivas magnitudes (individuos, biomasa, productividad, energía, etc.). Pare este último motivo, entre otros, son más didácticas las pirámides.

Como veréis más abajo, existen otras magnitudes al margen del número de individuos y biomasa, como lo son la producción primaria bruta, la producción primaria neta, la transferencia de energía entre diferentes niveles tróficos, etc. Si deseamos tan solo atender a como disminuyen estas conforme se asciendo en la escala trófica, nos serviremos de pirámides (o triángulos), mientas si pretendemos dar cuenta de las interacciones entre especies, apelaremos al uso de las representaciones en red. Es decir la estrategia resulta ser la misma que la ya esbozada arriba.

A pesar de todo, estas gráficas, no nos informan de diversos aspectos, propiedades, interacciones y procesos fundamentales en todos los ecosistemas, como son el parasitismo, comensalismo, simbiosis, etc. Tales conceptos vienen explicados en la siguiente página Web. También debéis tener en cuenta que las redes que se muestran son simplificaciones muy groseras de lo que realmente ocurre en un ecosistema. ¿Cuál son las razones?: (i) el número de especies que componen un ecosistema raramente es conocido por los propios científicos, especialmente en ciertos niveles tróficos, como es el caso de la inmensa diversidad de descomponedores que habitan en el suelo (cientos o miles de taxones distintos); (ii) y aun en el caso de que se tuviera un inventario de todas las especies, resultaría incomprensible analizar a simple vista un gráfico con miles de flechas en casi todas las direcciones.

Más aún, existen taxones en cuyo ciclo de vida aparecen fases en su ciclo de maduración que pertenecen a niveles tróficos diferentes, lo que complica presentar la información de forma gráfica, por lo que suele omitirse, en aras de la claridad.

Fijaros que cuando se presentan pirámides, la base inferior de la misma (es decir la ancha) da cuenta de los más abundantes, decreciendo conforme se asciende en la cadena trófica (pirámide), hasta alcanzar el vértice, en donde se encuentran los depredadores o super-depredadores animales que se alimentan de depredadores). Aparece así una jerarquía, que en general (existen también excepciones) también da cuenta de cómo disminuye la abundancia y biomasa desde los organismos más simples o los más complejos (el hombre o  depredadores como los leones y panteras suelen figurar en el vértice).  Por esta razón, podemos inferir, que, por término general, la abundancia en términos de individuos y biomasa, entre otras magnitudes, descienden con la complejidad estructural y anatómica en el árbol de la vida (que como veremos después es una simple jerarquía), es decir una manera de pintar el ascenso por la mencionada  pirámide. Empero, también existen muchas excepciones a esta regla. En realidad una pirámide viene a ser entendida como un tipo de ordenamiento jerárquico.

Jerarquías taxonómicas biológica y de suelos. Fuente: Juan José Ibáñez

Una jerarquía sería algo así como: presentar los datos de diversos elementos (especies, grupos tróficos u otras magnitudes) de un determinado sistema, en el que cada uno de ellos es subordinado, por algun criterio, al elemento posicionado inmediatamente por encima (en este caso, conforme ascendemos hacia la cima de la pirámide). De hecho, si escribís en el buscador de vuestro PC (por ejemplo Google entre otros) el vocablo jerarquía y pincháis en imágenes, observaréis simultáneamente tanto las pirámides como otro tipo de representaciones que vendrían a ser las genuinas jerarquías. En estas últimas, desde el vertice de la pirámide se van separando ramas y más ramas hacia la base. De hecho, existen muchas más especies pertenecientes a los niveles inferiores de la jerarquía que a los elevados. Por esta razón, hay más especies e individuos de plantas quede  herbívoros y de estos que carnívoros. Este tipo de ramificación o jerarquía es el mismo que acaece en la naturaleza, por ejemplo las ramas que se ramifican desde el tronco de un árbol o como ocurre igualmente con las raíces de las plantas. También podeís detectar las jerarquías en un hipotético ejercito. Muchos soldados, menos sargentos, escasos oficiales de bajo rango (tenientes, capitanes) y muy pocos generales al mando de un único jefe. La jerarquía eclesiatica y todas las demás obedecen a este mismo patrón. Si de este modo, ordenáis una población de individuos por edades (ya sean humanos, otros animalales o vegetales), encontrareís que se presentan muchos más niños, que jóvenes, estos que adultos y así hasta nuestros viejecitos de mayor edad, como se demuestra en el último gráfico de este post. Se trata del mismo patrón, por lo que utilizamos idéntica representación visual.

Un problema adicional muy serio, deviene que tanto los profesores como muchos científicos, disciernen entre redes y jerarquías, cuando en realidad las jerarquías son un tipo especial de redes que cumplen unas determinadas reglas. No obstante, este es otro problema más complejo, por lo que no vamos a tratar aquí, por cuento lo hicimos en un post para los más mayores (“Redes en Malla versus Jerarquías. Similitudes y Diferencias”).

Pirámide alimentaria Fuente: Wikipedia

Un caso muy curioso concierne a los alimentos que debemos ingerir para crecer y encontradnos sanos y saludables. Como podéis observar en el gráfico de arriba, también debemos comer muchos más productos de una clase que de otros. Curiosamente tal consumo sigue, hasta cierto punto, la estructura de la cadena trófica o alimentaria. Y resulta lógico por cuanto ingerir carne y pescado (vértice de la pirámide alimentaria ecológica) no es imprescindible para nuestra supervivencia. No debéis confundir esta representación con la ecológica, a pesar de que tengan la misma denominación.

Resumiendo: mallas, cadenas, pirámides, triángulos, redes y jerarquías, son conceptos abstractos que nos sirven con vistas a poner orden y simplificar una realidad mucho más complicada (redes muy complicadas), de tal modo que sean más fáciles de enseñar o mostrar a los estudiantes u otros colegas (ya sean profesores o científicos). Por tanto, no son reales, sino constructos mentales (conceptos) que elaboramos para reducir la complejidad del mundo natural. El problema estriba en que, a veces, ni los científicos ni los profesores utilizamos un vocabulario de forma rigurosa, confundiendo a los alumnos.

Pirámide Demográfica. Fuente. Kalipedia.net

Abajo os muestro información adicional procedente de otras páginas Web sobre las pirámides alimentarias y las redes tróficas de los ecosistemas. Podéis leerla o no, según vuestras necesidades. Como veréis, en cada una de ellas los autores utilizan los conceptos que aquí analizamos utilizando diferentes vocablos. Por esta razón al buscar en Internet os podéis confundiros. Debéis tener presente que raramente todos los adultos coincidimos a la hora de explicar un mismo tema o concepto. Lo más práctico es seguir las enseñanzas de vuestros profesores. Eso sí, esperamos haber aclarado ciertos conceptos, como mínimo, a algunos de vosotros.

Juan José Ibáñez

De acuerdo a la página Web Botanical Online

La vida en la tierra depende de las plantas. Los humanos, al igual que el resto de los animales, sin las plantas no podríamos alimentarnos. Directa o indirectamente lo que comemos procede de los vegetales.

Las plantas son importantes por haber cambiado la composición de la atmósfera terrestre. Las plantas son también importantes porque son capaces de elaborar su propia materia orgánica (azúcares, grasas, etc.) a partir de principios inorgánicos simples (agua y minerales) , lo cual solamente pueden lograrlo ellas y otros organismos inferiores ( las algas y algunas bacterias ). A las plantas y estos organismos les llamamos productores primarios.

A partir de la materia orgánica elaborada por las plantas y ciertos organismos inferiores, se van alimentando el resto de organismos de la tierra. En primer lugar, lo hacen los herbívoros que incorporan en sus cuerpos el alimento elaborado por las plantas. Por ejemplo, el conejo se come la zanahoria, o las larvas del cangrejo consumen los minúsculos organismos vegetales que flotan en el agua.

Unos carnívoros son devorados por otros. Al conejo se lo come el zorro y a este lo devora el lobo o el perro. En el mar, la larvas de los cangrejos son devoradas por la sardinas y los atunes se alimentan de sardinas.

Según la página Web Ciencias Biológicas y Educación para la Salud:

Se entiende por biomasa a la cantidad de materia viva que se encuentra en un ecosistema, en un momento dado. Es la materia seca total de organismos vivos presentes en un lugar determinado, ya sea en la superficie de los suelos o de las aguas.

PIRÁMIDE DE BIOMASA

También llamada “pirámide trófica” y “pirámide alimentaria”, es la representación gráfica por medio de rectángulos encimados de toda la biomasa de una red alimentaria. La base de la pirámide está ocupada por los productores, es decir, por las plantas en ecosistemas terrestres y por el fitoplancton (algas microscópicas) y algas macroscópicas en medios acuáticos. En el segundo escalón superior están los consumidores primarios, o sea animales herbívoros como vacas, ovejas, orugas, llamas, jirafas, conejos, etc. El tercer nivel lo ocupan los consumidores secundarios y así sucesivamente, hasta llegar al escalón más alto donde se ubican los carroñeros y grandes predadores, como el cóndor y el humano, entre otros.

Una pirámide trófica tendrá tantos escalones o rectángulos como niveles tróficos (eslabones) tenga una cadena alimentaria determinada. Brinda información sobre la transferencia de biomasa de una comunidad hasta llegar al último escalón trófico. Gracias a las pirámides tróficas se ha podido afirmar que el ciclo de la energía es abierto, ya que los ecosistemas están atravesados por un flujo de energía que se distribuye en varias direcciones. Lo contrario ocurre con el ciclo de la materia, que es cerrado. La pirámide de biomasa considera la cantidad de materia viva en cada nivel trófico. A medida que cada nivel se aleja de la base disminuye la biomasa o materia viva. Es decir, el peso total de los productores es mayor que el de los consumidores primarios (herbívoros), y el de éstos mayor que el correspondiente a los consumidores secundarios. Por último, el peso total de los consumidores secundarios es mayor al que poseen los del siguiente escalón, los carroñeros. Esto sucede porque, para que haya un eficiente equilibrio natural en los ecosistemas, no puede haber más herbívoros que plantas verdes, ni más carnívoros que herbívoros, ya que de lo contrario se destruirían a sí mismos. Además, hay pérdida de energía en forma de calor, no todos los organismos de los escalones inferiores son comidos, ni todo lo comido es totalmente digerido. Las pirámides de biomasa se expresan en peso sobre superficie y por unidad de tiempo, por ejemplo, kilogramos sobre hectáreas en un año.

La biomasa está formada por componentes carbonados y por agua. La energía se acumula en esos compuestos carbonados y, cuando éstos se dividen, la energía se libera formándose moléculas más sencillas como el dióxido de carbono. Mediante la fotosíntesis, los productores toman el dióxido de carbono de la atmósfera para la elaboración de sustancias orgánicas, con lo cual ingresa dicho material a la estructura alimentaria de una comunidad. Los nutrientes formados sirven de alimento a los consumidores primarios. Cuando éstos consumidores herbívoros requieren de energía, vuelven a fragmentar los componentes carbonados. Una parte de la energía obtenida se utiliza para las diversas funciones del consumidor, mientras que otra parte se disipa en forma de calor y no puede ser recuperada por la cadena alimentaria para que la utilicen los organismos vivos.

PIRÁMIDES DE ENERGIA

Expresan la producción neta de energía de cada nivel trófico, o lo que es lo mismo, la energía que queda a disposición de los animales que ocupan el siguiente escalón. Por lo general, se estima que cada nivel trófico obtiene un 10% de la energía presente en el nivel inferior. Es por esa razón que las cadenas alimentarias no suelen ser muy largas, ya que la energía disponible se agota rápidamente, como se muestra en el siguiente esquema.

Conforme a la Wikipedia española

Cadena trófica (del griego throphe, alimentación) es el proceso de transferencia de energía alimenticia a través de una serie de organismos, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente. También conocida como cadena alimenticia, es la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su nutrición.

Cada cadena se inicia con un vegetal, productor u organismo autótrofo o sea un organismo que «fabrica su propio alimento» sintetizando sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas que toma del aire y del suelo, y energía solar (fotosíntesis).

Los demás integrantes de la cadena se denominan consumidores. Aquél que se alimenta del productor, será el consumidor primario, el que se alimenta de este último será el consumidor secundario que seria un carnívoro y un terciario que seria un omnívoro o un súper-carnívoro de alguna forma. Son consumidores primarios, los herbívoros. Son consumidores secundarios los carnívoros, terciarios, omnívoros, etc.

Existe un último nivel en la cadena alimentaria que corresponde a los descomponedores. Éstos actúan sobre los organismos muertos, degradan la materia orgánica y la transforman nuevamente en materia inorgánica devolviéndola al suelo (nitratos, nitritos, agua) y a la atmósfera (dióxido de carbono).

Es la sucesión ordenada de los organismos en el cual un individuo se alimenta del anterior y es comido por el que sigue. Es por esto que se le dice cadena, ya que cada ser vivo constituye un eslabón que esta unido a otro por un vínculo, que es la alimentación.

Las redes tróficas describen los hábitos alimentarios y de las interacciones que se dan entra los individuos de una comunidad. Por ejemplo: (Alfalfa-conejo-serpiente-halcón) (Algas marinas-peces-gaviota).

En una cadena trófica, cada eslabón (nivel trófico) obtiene la energía necesaria para la vida del nivel inmediatamente anterior; y el productor la obtiene del sol. De este modo, la energía fluye a través de la cadena de forma lineal.

En este flujo de energía se produce una gran pérdida de la misma en cada traspaso de un eslabón a otro, por lo cual un nivel de consumidor alto (ej: consumidor terciario) recibirá menos energía que uno bajo (ej: consumidor primario).

Dada esta condición de flujo de energía, la longitud de una cadena no va más allá de consumidor terciario o cuaternario.

Desaparición de un eslabón

Una cadena alimentaria en sentido estricto, tiene varias desventajas en caso de desaparecer un eslabón:

1. Desaparecerán con él todos los eslabones siguientes pues se quedarán sin alimento.

2. Se superpoblará el nivel inmediato anterior, pues ya no existe su predador.

3. Se desequilibrarán los niveles más bajos como consecuencia de lo mencionado en 1) y 2).

4. En realidad esto rara vez ocurre porque las cadenas alimentarias en sentido estricto no existen; cuando desaparece un eslabón otros consumidores ocupan su lugar. (…) .

Niveles Tróficos de un Ecosistema

En una biocenosis o comunidad biológica existen:

1. Productores primarios, autótrofos, que utilizando la energía solar (fotosíntesis) o reacciones químicas minerales (quimiosíntesis) obtienen la energía necesaria para fabricar materia orgánica a partir de nutrientes inorgánicos.

2. Consumidores, heterótrofos, que producen sus componentes a partir de la materia orgánica procedente de otros seres vivos.

3. Las especies consumidoras pueden ser, si las clasificamos por la modalidad de explotación del recurso:

4. Predadores y pecoreadores. Organismos que ingieren el cuerpo de sus presas, entero o en parte. Esta actividad puede llamarse y se llama a veces predación, pero es más común ver usado este término sólo para la actividad de los carnívoros, es decir, los consumidores de segundo orden o superior (ver más abajo).

5. Descomponedores y detritívoros. Los primeros son aquellos organismos saprótrofos, como bacterias y hongos, que aprovechan los residuos por medio de digestión externa seguida de absorción (osmotrofia). Los detritívoros son algunos protistas y pequeños animales, que devoran (fagotrofia) los residuos sólidos que encuentran en el suelo o en los sedimentos del fondo, así como animales grandes que se alimentan de cadáveres, que es a los que se puede llamar propiamente carroñeros.

Parásitos y comensales. Los parásitos pueden ser depredados, como lo son los pulgones de las plantas por mariquitas, o los parásitos de los grandes herbívoros africanos, depredados por picabueyes y otras aves. Los parásitos suelen a su vez tener sus propios parásitos, de manera que cada parásito primario puede ser la base de una cadena trófica especial de parásitos de distintos órdenes.

Si examinamos el nivel trófico más alto de entre los organismos explotados por una especie, atribuiremos a ésta un orden en la cadena de transferencias, según el número de términos que tengamos que contar desde el principio de la cadena:

Consumidores primarios, los fitófagos o herbívoros. Devoran a los organismos autótrofos, principalmente plantas o algas, se alimentan de ellos de forma parásita, como hacen por ejemplo los pulgones, son comensales o simbiontes de plantas, como las abejas, o se especializan en devorar sus restos muertos, como los ácaros oribátidos o los milpiés.

Consumidores secundarios, los zoófagos o carnívoros, que se alimentan directamente de consumidores primarios, pero también los parásitos de los herbívoros, como por ejemplo el ácaro Varroa, que parasitiza a las abejas.

Consumidores terciarios, los organismos que incluyen de forma habitual consumidores secundarios en su fuente de alimento. En este capítulo están los animales dominantes en los ecosistemas, sobre los que influyen en una medida muy superior a su contribución, siempre escasa, a la biomasa total. En el caso de los grandes animales cazadores, que consumen incluso otros depredadores, les corresponde ser llamados super-predadores (o super-depredadores). En ambientes terrestres son, por ejemplo, las aves de presa y los grandes felinos y cánidos. Éstos siempre han sido considerados como una amenaza para los seres humanos, por padecer directamente su predación o por la competencia por los recursos de caza, y han sido exterminados de manera a menudo sistemática y llevada a la extinción en muchos casos. En este capítulo entrarían también, además de los predadores, los parásitos y comensales de los carnívoros.

En realidad puede haber hasta seis o siete niveles tróficos de consumidores, rara vez más, formando como hemos visto no sólo cadenas basadas en la predación o captura directa, sino en el parasitismo, el mutualismo, el comensalismo o la descomposición.

Es de notar, que en muchas especies distintas, categorías de individuos pueden tener diferentes maneras de nutrirse, que en algunos casos las situarían en distintos niveles tróficos. Por ejemplo las moscas de la familia Sarcophagidae, son recolectoras de néctar y otros líquidos azucarados durante su vida adulta, pero mientras son queresas (larvas) su alimentación típica es a partir de cadáveres (están entre los “gusanos” que se desarrollan durante la putrefacción) (…).

La pirámide trófica es una forma especialmente abstracta de describir la circulación de energía en la biocenosis y la composición de ésta. Se basa en la representación desigual de los distintos niveles tróficos en la comunidad biológica, porque siempre es más la energía movilizada y la biomasa producida por unidad de tiempo, cuanto más bajo es el nivel trófico.

También se suele manifestar este fenómeno indirectamente cuando se censan o recuentan los individuos de cada nivel, pero aquí las excepciones son más frecuentes y tienen que ver con las grandes diferencias de tamaño entre los organismos y con los distintos tiempos de generación, dando lugar a pirámides invertidas. Así en algunos ecosistemas los miembros de un nivel trófico pueden ser mucho más voluminosos y/o de ciclo vital más largo que los que dependen de ellos. Es el caso que observamos por ejemplo en muchas selvas ecuatoriales donde los productores primarios son grandes árboles y los principales fitófagos son hormigas; en un caso así el número más pequeño lo presenta el nivel trófico más bajo. También se invierte la pirámide de efectivos cuando las biomasas de los miembros consecutivos son semejantes, pero el tiempo de generación es mucho más breve en el nivel trófico inferior; un caso así puede darse en ecosistemas acuáticos donde los productores primarios son cianobacterias o nanoprotistas.

También podemos encontrar la relación de la energía y los niveles tróficos:

En esta sucesión de etapas en las que un organismo se alimenta y es devorado, la energía fluye desde un nivel trófico a otro. Las plantas verdes u otros organismos que realizan la fotosíntesis utilizan la energía solar para elaborar hidratos de carbono para sus propias necesidades. La mayor parte de esta energía química se procesa en el metabolismo y se pierde en forma de calor en la respiración. Las plantas convierten la energía restante en biomasa, sobre el suelo como tejido leñoso y herbáceo y bajo éste como raíces. Por último, este material, que es energía almacenada, se transfiere al segundo nivel trófico que comprende los herbívoros que pastan, los descomponedores y los que se alimentan de detritos. Si bien, la mayor parte de la energía asimilada en el segundo nivel trófico se pierde de nuevo en forma de calor en la respiración, una porción se convierte en biomasa. En cada nivel trófico los organismos convierten menos energía en biomasa que la que reciben. Por lo tanto, cuantos más pasos se produzcan entre el productor y el consumidor final, la energía que queda disponible es menor. Rara vez existen más de cuatro eslabones, o cinco niveles, en una red trófica. Con el tiempo, toda la energía que fluye a través de los niveles tróficos se pierde en forma de calor. El proceso por medio del cual la energía pierde su capacidad de generar trabajo útil se denomina entropía.

Según narra Wikipedia las redes alimentarias:

En la biocenosis, una población de herbívoros se alimenta de distintas poblaciones de productores y diferentes poblaciones de consumidores se alimentan de diferentes poblaciones de herbívoros.

Las relaciones alimentarias o tróficas son más complejas que una simple “cadena”. En realidad las múltiples cadenas tróficas de una comunidad se denominan red trófica o red alimentaria.

Una red trófica es un conjunto de cadenas tróficas interconectadas que pueden establecerse en un ecosistema. Las redes tróficas, son diagramas no lineales, en los que se manifiestan las relaciones de depredación en un ecosistema, aunque resulta muy complejo representar a todos los organismos presentes en dicho ecosistema.

De acuerdo a la página Web Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente:

(…) las biomasas de los niveles tróficos decrecen rápidamente a medida que aumenta el nivel. Así, por ejemplo, con 8 toneladas de hierba se alimenta una tonelada de vacas, y con una tonelada de vaca se alimenta una persona de unos 48 kg.   En ecosistemas acuáticos, cuando la diferencia de tasa de renovación entre dos niveles tróficos sucesivos es muy grande, no se produce esta reducción de la biomasa. Así sucede en algunos sistemas planctónicos en los que la masa de fitoplancton se puede duplicar en 24 horas y 1 kg de fitoplancton puede alimentar a más de 1 Kg de zooplancton.

Según Kalipedia

Los parámetros tróficos

Los parámetros tróficos permiten evaluar la acumulación y transferencia de energía o materia que se produce en un ecosistema.

Nos informan del flujo de energía que fluye por el ecosistema en su conjunto o de un nivel trófico a otro. Hay varios parámetros de interés:

Biomasa (B). Es la masa seca o húmeda de todos los organismos que forman un nivel trófico o un ecosistema, por unidad de superficie o volumen.

Producción (P). Es la cantidad de energía que se almacena en forma de biomasa en cada nivel trófico, o en el ecosistema, por unidad de superficie o volumen y por unidad de tiempo. Dentro de la producción, distinguimos producción bruta y producción neta.

Producción bruta (PB): es la cantidad total de energía capturada por un nivel trófico determinado y por unidad de tiempo.

Producción neta (PN): es la cantidad total de energía captada por un nivel trófico determinado y por unidad de tiempo, tras descontar la energía gastada en la respiración celular (R); es decir, es la energía que realmente se convierte en biomasa por unidad de tiempo, y que puede ser aprovechada por otros niveles (PN = PB – R).

En función del nivel trófico, también podemos distinguir entre producción primaria y producción secundaria:

Producción primaria: es la energía captada por los productores de un ecosistema.

Producción secundaria: es la energía captada por los consumidores mediante la alimentación.

Para jugar los alumnos y comprobar sus habilidades se puede entrar en esta página Web del Ministerio de Educación (España), que resulta muy divertida.