Información

46.2C: Transferencia de energía entre niveles tróficos - Biología

46.2C: Transferencia de energía entre niveles tróficos - Biología


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

La energía se pierde a medida que se transfiere entre niveles tróficos; la eficiencia de esta transferencia de energía se mide mediante NPE y TLTE.

Objetivos de aprendizaje

  • Ilustrar la transferencia de energía entre niveles tróficos.

Puntos clave

  • La energía disminuye a medida que sube los niveles tróficos porque la energía se pierde como calor metabólico cuando los organismos de un nivel trófico son consumidos por organismos del siguiente nivel.
  • La eficiencia de transferencia de nivel trófico (TLTE) mide la cantidad de energía que se transfiere entre niveles tróficos.
  • Por lo general, una cadena alimentaria no puede soportar más de seis transferencias de energía antes de que se agote toda la energía.
  • La eficiencia de producción neta (NPE) mide la eficiencia con la que cada nivel trófico utiliza e incorpora la energía de sus alimentos en la biomasa para alimentar el siguiente nivel trófico.
  • Los endotermos tienen un NPE bajo y usan más energía para el calor y la respiración que los ectotermos, por lo que la mayoría de los endotermos tienen que comer con más frecuencia que los ectotermos para obtener la energía que necesitan para sobrevivir.
  • Dado que el ganado y otros animales tienen NPE bajos, es más costoso producir contenido energético en forma de carne y otros productos animales que en forma de maíz, soja y otros cultivos.

Términos clave

  • asimilación: la biomasa del nivel trófico actual después de tener en cuenta la energía perdida debido a la ingestión incompleta de alimentos, la energía utilizada para la respiración y la energía perdida como desperdicio
  • productividad neta del consumidor: contenido de energía disponible para los organismos del siguiente nivel trófico
  • eficiencia de producción neta (NPE): medida de la capacidad de un nivel trófico para convertir la energía que recibe del nivel trófico anterior en biomasa
  • eficiencia de transferencia de nivel trófico (TLTE): eficiencia de transferencia de energía entre dos niveles tróficos sucesivos

Eficiencia ecológica: la transferencia de energía entre niveles tróficos.

Se pierden grandes cantidades de energía del ecosistema entre un nivel trófico y el siguiente nivel a medida que la energía fluye desde los productores primarios a través de los distintos niveles tróficos de consumidores y descomponedores. La razón principal de esta pérdida es la segunda ley de la termodinámica, que establece que siempre que la energía se convierte de una forma a otra, existe una tendencia al desorden (entropía) en el sistema. En los sistemas biológicos, esto significa que se pierde una gran cantidad de energía como calor metabólico cuando los organismos de un nivel trófico son consumidos por el siguiente nivel. La medición de la eficiencia de transferencia de energía entre dos niveles tróficos sucesivos se denomina eficiencia de transferencia de nivel trófico (TLTE) y se define mediante la fórmula:

TLTE = producción en el nivel de trófilo actual producción en el nivel de trófilo anteriorx100 TLTE = producción en el nivel de trófilo actual producción en el nivel de trófilo anteriorx100

En Silver Springs, el TLTE entre los dos primeros niveles tróficos fue de aproximadamente el 14,8 por ciento. La baja eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos suele ser el factor principal que limita la longitud de las cadenas alimentarias observadas en una red alimentaria. El hecho es que, después de cuatro a seis transferencias de energía, no queda suficiente energía para mantener otro nivel trófico. En la red trófica del ecosistema del lago Ontario, solo se produjeron tres transferencias de energía entre el productor primario (algas verdes) y el consumidor terciario o ápice (salmón Chinook).

Los ecologistas tienen muchos métodos diferentes para medir las transferencias de energía dentro de los ecosistemas. Algunas transferencias son más fáciles o más difíciles de medir según la complejidad del ecosistema y cuánto acceso tienen los científicos para observar el ecosistema. En otras palabras, algunos ecosistemas son más difíciles de estudiar que otros; a veces es necesario estimar la cuantificación de las transferencias de energía.

Eficiencia de producción neta

Otro parámetro principal que es importante para caracterizar el flujo de energía dentro de un ecosistema es la eficiencia de producción neta. La eficiencia de producción neta (NPE) permite a los ecólogos cuantificar la eficiencia con la que los organismos de un nivel trófico particular incorporan la energía que reciben en la biomasa. Se calcula utilizando la siguiente fórmula:

NPE = asimilación de la productividad del consumidor netox100 NPE = asimilación de la productividad del consumidor netox100

La productividad neta del consumidor es el contenido energético disponible para los organismos del siguiente nivel trófico. La asimilación es la biomasa (contenido energético generado por unidad de área) del nivel trófico actual después de tener en cuenta la energía perdida debido a la ingestión incompleta de alimentos, la energía utilizada para la respiración y la energía perdida como desperdicio. La ingestión incompleta se refiere al hecho de que algunos consumidores comen solo una parte de sus alimentos. Por ejemplo, cuando un león mata a un antílope, se comerá todo menos la piel y los huesos. Al león le falta la médula ósea rica en energía dentro del hueso, por lo que el león no utiliza todas las calorías que su presa podría proporcionar.

Por lo tanto, NPE mide la eficiencia con la que cada nivel trófico utiliza e incorpora la energía de sus alimentos en la biomasa para alimentar el siguiente nivel trófico. En general, los animales de sangre fría (ectotermos), como invertebrados, peces, anfibios y reptiles, utilizan menos energía que obtienen para la respiración y el calor que los animales de sangre caliente (endotermos), como aves y mamíferos. El calor extra generado en las endotermas, aunque es una ventaja en términos de la actividad de estos organismos en ambientes más fríos, es una gran desventaja en términos de NPE. Por lo tanto, muchos endotermos tienen que comer con más frecuencia que los ectotermos para obtener la energía que necesitan para sobrevivir. En general, la NPE para los ectotermos es un orden de magnitud (10x) mayor que para los endotermos. Por ejemplo, la NPE para una oruga que come hojas se ha medido en un 18 por ciento, mientras que la NPE para una ardilla que come bellotas puede ser tan baja como un 1,6 por ciento.

La ineficiencia del uso de energía por los animales de sangre caliente tiene amplias implicaciones para el suministro de alimentos del mundo. Está ampliamente aceptado que la industria cárnica utiliza grandes cantidades de cultivos para alimentar al ganado. Debido a que el NPE es bajo, se pierde gran parte de la energía de la alimentación animal. Por ejemplo, cuesta alrededor de $ 0.01 producir 1000 calorías dietéticas (kcal) de maíz o soja, pero aproximadamente $ 0.19 producir una cantidad similar de calorías en el cultivo de ganado para consumo de carne. El mismo contenido energético de la leche de ganado también es costoso, aproximadamente $ 0,16 por 1000 kcal. Gran parte de esta diferencia se debe a la baja NPE del ganado. Por lo tanto, ha habido un movimiento creciente en todo el mundo para promover el consumo de alimentos no cárnicos y no lácteos para que se desperdicie menos energía alimentando animales para la industria cárnica.


Cómo calcular la eficiencia de la transferencia de energía Biología

Cálculo de la eficiencia de las transferencias de energía La energía se transfiere a lo largo de las cadenas alimentarias, sin embargo, la cantidad de energía disponible disminuye de un nivel trófico al siguiente. La razón de esto es.. . Desplácese hacia abajo en la página para ver más ejemplos y soluciones sobre cómo usar la fórmula. En esta lección, • Describiremos qué se entiende por eficiencia de transferencia de energía. • Cómo calcular la eficiencia energética. • Describir formas de aumentar la eficiencia de la transferencia de energía. Ejemplos: 1

Los laboratorios virtuales son el futuro: hable con nuestro experimento de laboratorio virtual

¿Cuál es la eficiencia de esta transferencia? Para completar este cálculo, dividimos la cantidad del nivel trófico superior por la cantidad del nivel trófico inferior y la multiplicamos por cien. Por ejemplo, una bombilla produce 20J de luz y, por lo tanto, produce 80J de calor (energía residual). La eficiencia de la bombilla = 20/100 * 100 = 20%. La bombilla tiene una eficiencia del 20% El porcentaje de eficiencia de la transferencia de energía entre los niveles tróficos se puede calcular mediante la ecuación: energía del currículo-hecho clave transferida al siguiente nivel ÷ energía total en × 10

La eficiencia se puede calcular como un decimal o un porcentaje, utilizando las ecuaciones: & # 92 [eficiencia = & # 92frac & # 92] & # 92 [porcentaje & # 92 & # 92 de & # 92 & # 92 .., y el conejo como consumidor secundario recibió 500Kcal durante la transferencia de energía, para calcular el TLTE en transferencia: Calcular la energía transferida y el nivel trófico La eficiencia de transferencia es importante para identificar la salud de un ecosistema.

Aprenda sobre la productividad primaria, la (in) eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos y cómo leer las pirámides ecológicas. Aprenda sobre la productividad primaria, la (in) eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos y cómo leer las pirámides ecológicas. La biología se le ofrece con el apoyo de la Fundación Amgen. La biología lo es. La eficiencia ecológica describe la eficiencia con la que se transfiere la energía de un nivel trófico al siguiente. Está determinada por una combinación de eficiencias relacionadas con la adquisición y asimilación de recursos orgánicos en un ecosistema. La baja eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos suele ser el factor principal que limita la longitud de las cadenas alimentarias observadas en una red alimentaria. El hecho es que, después de cuatro a seis transferencias de energía, no queda suficiente energía para soportar otro nivel trófico.Por lo tanto, calculamos la eficiencia como En otras palabras, solo alrededor del 38,3% de la energía liberada por la reacción de la glucosa con el oxígeno se captura en Bonos ATP. Interpretación: Se calcula una eficiencia de ATP del 38,3% en condiciones estándar (la temperatura es de 298 Kelvin, la presión es de 1 atm, el pH es de 7,0 y las concentraciones iniciales de reactivos ... La eficiencia es una medida de la capacidad de un sistema para transferir energía. Entonces, un sistema con una eficiencia del 100% producirá el 100% de la entrada de energía.Si tienes un estudio de termodinámica, por supuesto, sabes que la eficiencia del 10% es imposible. Hay pérdida de energía en todos los aspectos de un sistema, desde la pérdida de calor hasta la pérdida por fricción.

La eficiencia energética de un consumidor es la cantidad de energía que un individuo utiliza con éxito de cualquier organismo que consumió; dependerá de múltiples variables. Explicación: cada vez que un consumidor come algo, una cierta cantidad de la energía disponible del alimento pasa al consumidor, pero no toda la energía que contiene. Esta lección describe y explica cómo la producción se ve afectada por una variedad de prácticas agrícolas diseñadas para aumentar la eficiencia de la transferencia de energía. El PowerPoint y los recursos que lo acompañan son parte de la tercera lección de una serie de 3 que han sido diseñadas para cubrir los detalles incluidos en el punto de especificación 5.3 de la AQA A-level Biology. La medición de la eficiencia de transferencia de energía entre dos niveles tróficos sucesivos se denomina eficiencia de transferencia a nivel trófico (TLTE) y se define mediante la fórmula: TLTE = producción al nivel trófico actual producción al nivel trófico anterior x100 TLTE = producción al nivel trófico actual producción a nivel trófico anterior x 10 Otros artículos donde se discute la eficiencia ecológica: biosfera: transferencias de energía y pirámides: nivel a otro se llama eficiencia ecológica. En promedio, se estima que solo hay una transferencia de energía del 10 por ciento (Figura 2)

Porcentaje de eficiencia de la transferencia de energía - Ecosistemas

Los estudiantes podrían recibir datos a partir de los cuales calcular: la productividad neta de productores o consumidores a partir de datos dados, la eficiencia de las transferencias de energía dentro de los ecosistemas. MS 0,3. Los estudiantes podrían recibir datos a partir de los cuales calcular los rendimientos porcentuales. Comenzar a estudiar Biología: la transferencia de biomasa. Aprenda vocabulario, términos y más con tarjetas, juegos y otras herramientas de estudio. ¿Cuál es la ecuación para calcular la eficiencia de la transferencia de biomasa entre niveles tróficos? La eficiencia a la que se transfiere la energía de un nivel trófico a otro se denomina eficiencia ecológica.

Eficiencia de la transferencia de energía (ejemplos, soluciones, videos

  • Por lo general, la eficiencia se define como la relación entre la energía realmente transferida y la energía que se suministra para ser transferida. Digamos que se van a transferir 500 J. Pero usando alguna técnica solo 300 J ..
  • Comprender cómo calcular la eficiencia de la transferencia de energía en una red alimentaria y describir cómo se pierde y se gana energía. Apreciar la importancia de los microorganismos en los ciclos del nitrógeno y del carbono. Explicar los factores clave que afectan la tasa de descomposición.
  • Aprenda sobre la transferencia de energía en una red alimentaria, qué es la biomasa y cómo se mide, qué son GPP y NPP, cómo calcularlos y las unidades que utilizaría.

Cálculo de la eficiencia de las transferencias de biomasa - Trophic

  1. g se discuten las prácticas
  2. en condiciones estándar es de 686 kcal / mol. La energía liberada de la hidrólisis de ATP a ADP y fosfato inorgánico en condiciones estándar es de 7,3 kcal / mol. Calcular. la cantidad de energía disponible de la hidrólisis de 30 moles de ATP. Calcular. la eficiencia de la producción total de ATP a partir de 1 mol de glucosa en el organismo. Describe

¿Cómo se calcula la eficiencia de la transferencia de energía?

  • Los agentes biológicos también reducen el número de plagas, por lo que los cultivos pierden menos energía y biomasa, aumentando la eficiencia de la transferencia de energía a los humanos. - Los parásitos viven o ponen sus huevos en un insecto plaga. - O matan al insecto o reducen su capacidad para funcionar
  • Calcule la eficiencia de la glucólisis si se requieren 12 kcal de energía para transferir energía de la glucosa al ATP. Sería menos eficiente. La energía se liberaría de una vez, por lo que una mayor parte aparecería como luz o calor en lugar de ATP.
  • La fotosintética eficiencia es la fracción de luz energía convertido en químico energía durante la fotosíntesis en plantas verdes y algas. La fotosíntesis se puede describir mediante la reacción química simplificada 6 H 2 O + 6 CO 2 + energía → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2. donde C 6 H 12 O 6 es glucosa (que posteriormente se transforma en otros azúcares, celulosa, lignina, etc.)
  • Para ayudarlo a resolver esto, use la siguiente fórmula para encontrar la eficiencia energética: La letra griega eta, la que parece casi una 'n', representa su eficiencia energética. W ..
  • 1. Describir la eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos en un ecosistema y discutir cómo la deforestación puede afectar el flujo de energía a través del ecosistema global. 2. ¿Qué sucede cuando la tasa de natalidad per cápita de una población es igual a la tasa de mortalidad per cápita? 3. Las gotas de agua que caen sobre una superficie lisa tienden a formar gotas o perlas redondeadas. Luego.
  • Calcular la eficiencia de la transferencia de energía de resonancia (FRET) La transferencia de energía de resonancia de fluorescencia (FRET) FRET, también conocida como transferencia de energía de resonancia de Förster o simplemente transferencia de energía de resonancia (RET), es un proceso de transferencia de energía no radiativa de largo alcance de un fluoróforo donante excitado, D, a un cromóforo aceptor, A, ubicado dentro de una distancia.
  • La eficiencia fotosintética es la fracción de energía luminosa convertida en energía química durante la fotosíntesis en plantas verdes y algas. La fotosíntesis se puede describir mediante la reacción química simplificada 6 H 2 O + 6 CO 2 + energía → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2. donde C 6 H 12 O 6 es glucosa (que posteriormente se transforma en otros azúcares, celulosa , lignina, etc.)

Transferencia de energía - Cadenas alimentarias - GCSE Biology (Single

  1. Cálculo de la eficiencia de las transferencias de energía. La energía disponible se mide generalmente en kilojulios por metro cuadrado por año (KJm-2 año-1) 5.3 Pirámides ecológicas. Pirámides del número. Por lo general, el número de organismos en los niveles tróficos más bajos es mayor que los de los niveles más altos, lo que se muestra con barras proporcionales al número en cada nivel trófico.
  2. Biología Molecular. Ciencias. la eficiencia de transferencia de energía es cercana al 100%, por lo que hay poca capacidad para diferenciar distancias. calcule la superposición espectral entre ellos.
  3. La transferencia de energía entre niveles tróficos generalmente sigue lo que se conoce como la ley del diez por ciento. La transferencia de energía entre niveles tróficos generalmente sigue lo que se conoce como la regla del diez por ciento. De cada nivel trófico al siguiente, el 90% de la energía inicial no está disponible para el siguiente nivel trófico porque esa energía se utiliza para procesos como el movimiento, el crecimiento, la respiración y.
  4. Tenga en cuenta que la energía que se encuentra en las heces se resta porque la eficiencia de producción es una medida especialmente del impacto del metabolismo del consumidor en la productividad secundaria de los ecosistemas y que la energía que se encuentra en las heces técnicamente no se ha perdido de un ecosistema, ya que puede ser consumida por otros. organismos, es decir, descomponedores
  5. us 1 NO TODOS LOS SOL SON ENERGÍA A MATERIA ORGÁNICA Solo el 1-3% se convierte en materia orgánica El 90% se refleja de regreso al espacio por las nubes o el polvo o es absorbido por la atmósfera
  6. Considerando la radiación solar incidente total en lugar de la parte que se absorbe (de modo que la eficiencia calculada tenga en cuenta la energía solar total disponible en la tierra) Utilizando la Productividad Primaria Neta en lugar de los PP Brutos (de modo que la eficiencia se caracterice por la producción útil (producto) de la fotosíntesis eliminando el no.

Calcular el porcentaje de energía transferida de los consumidores primarios a los terciarios.. (Consumidores primarios - 7079 Consumidores terciarios - 45) (1) 45/7079 x 100 = 0,636% Indique dos razones por las que el porcentaje de energía transferida entre consumidores es generalmente bajo La eficiencia de esta transferencia de energía es inversamente proporcional a la sexta potencia del distancia entre donante y aceptor, lo que hace que FRET sea extremadamente sensible a pequeños cambios en la distancia. Las mediciones de la eficiencia de FRET se pueden usar para determinar si dos fluoróforos están a una cierta distancia entre sí Eficiencia de la fórmula de transferencia de energía Eficiencia energética (%) = energía utilizada de manera útil / energía total tomada en x 100 Ejemplo, un conejo come 50 KJ de energía en el forma de hierba por solo 4.5KJ se convierte en tejido corporal nuevo, el resto se pierde como heces, orina o calor. Eficiencia energética = 4.5 / 50 x 10 Cálculo de la eficiencia general. Usando el concepto de eficiencia energética, podemos calcular el componente y la eficiencia general: O v e r a l l E f f i c i e n c y = E l e c t r i c a l E n e r y O u t p u t C h e m i c a l E n e r y I n p u t. Aquí la energía eléctrica se da en Wh y la energía química en Btus. Entonces Wh se puede convertir a Btus.

Midiendo la intensidad de fluorescencia del donante en ausencia (I D) y presencia del aceptor (I DA), se puede calcular la eficiencia de transferencia de energía (E) :. Entonces, la eficiencia de transferencia está directamente relacionada con la distancia (r) entre el donante y el aceptor mediante:. Una consideración importante en el diseño de sondas de oligonucleótidos para ensayos de hibridación homogéneos es la eficiencia de la transferencia de energía entre el fluoróforo y el extintor utilizado para marcar las sondas. Hemos determinado la eficiencia de la transferencia de energía para una gran cantidad de combinaciones de fluoróforos y extintores de uso común. FRET proporciona una forma eficaz de medir la distancia entre un cromóforo donante y aceptor. La eficiencia de transferencia de energía está muy influenciada por la relación de R y R 0 debido al exponente 6. Por lo tanto, midiendo la eficiencia de FRET, se puede obtener fácilmente la distancia precisa entre el donante y el aceptor. En cualquier ecosistema, la biomasa se transfiere entre se pueden medir los niveles y se puede medir la eficiencia de las transferencias de biomasa entre niveles tróficos.La biomasa se puede medir en términos de masa de carbono o masa seca de tejido por área determinada y por tiempo determinado. El almacenamiento de energía química en la biomasa seca se puede estimar usando calorimetría. Las mediciones de transferencia de energía se emplean a menudo para estimar las distancias entre sitios en una macromolécula y los efectos de los cambios conformacionales en estas distancias. En este tipo de experimento, el grado de transferencia de energía se utiliza para calcular la distancia entre el donante y el aceptor y obtener información estructural sobre la macromolécula.

Las cadenas alimentarias muestran cómo se transfiere la energía a través de un ecosistema al mostrar líneas simples de transferencia de energía. ¿Cómo se calcula el% de eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos?% De eficiencia = productividad neta de un nivel (dividido por) productividad neta del nivel anterior X 100 Examen de biología 3. 111 términos. bmm96. SCM - Ch 2. Para medir la eficiencia de un dispositivo, calcule qué porcentaje de la energía total invertida se convirtió en energía de salida útil. Por ejemplo: una bombilla tiene 100J de energía eléctrica pero solo produce 20J de luz. La fracción convertida en luz es 20J de 100J = 20/100. En porcentajes, eso es 20/100 x 100% = 20%

Utilice la pirámide de energía para calcular el porcentaje de eficiencia de la transferencia de energía entre productores y consumidores primarios. 16.8 a 18.9 La eficiencia promedio de transferencia de energía entre productores y consumidores primarios en pirámides de energía es de alrededor del 10% La eficiencia trófica se calcula por el porcentaje de energía que los consumidores en un nivel trófico ganan y convierten en biomasa del total de energía almacenada del anterior. nivel trópico. Debido a que la eficiencia trófica es tan baja, hay muy pocos consumidores terciarios (como se muestra con el halcón en la Figura 5). Calcule el porcentaje de energía transferida de los consumidores primarios a los terciarios. Respuesta (1 punto) El diagrama muestra una pirámide de energía para un ecosistema. Consumidores terciarios Consumidores secundarios Consumidores primarios Productores 45638 7079 97110 Energía luminosa (a) Sugerir unidades adecuadas para la medición de la transferencia de energía en esta pirámide o

Cadenas alimenticias, redes alimenticias, niveles tróficos, pirámides de biomasa y eficiencia de transferencia de energía, cadenas alimenticias, pirámides de números Notas de revisión de biología escolar del Doc Brown: biología GCSE, biología IGCSE, biología de nivel O,

Cursos de ciencias escolares de los grados 8, 9 y 10 de EE. UU. O equivalentes para

Estudiantes de biología de 14 a 16 años Tengo un examen de biología próximo y estoy analizando la eficiencia energética en las cadenas alimentarias y las pirámides de números / biomasa. Mi libro dice: Porcentaje de energía transferida = Energía de entrada / Energía de salida x100 Mientras que tengo otras fuentes que dicen: Eficiencia = Energía útil de salida / Energía de entrada x100 ¿Cuál es? ¿O son ambos correctos y son ecuaciones diferentes? Por lo tanto, la eficiencia energética máxima estimada de la fotosíntesis es la energía almacenada por mol de oxígeno desprendido, 117 kcal, dividida por 450, es decir, 117/450, o 26 por ciento.. El porcentaje real de energía solar almacenada por las plantas es mucho menor que la máxima eficiencia energética de la fotosíntesis.

Cálculo de la eficiencia - Potencia y eficiencia - Edexcel

  1. Usando estos valores para calcular las tasas metabólicas de las aves mientras volaban a velocidades que van de 6 a 13 ms −1, el trío asumió un costo postural del vuelo, la energía consumida por otros músculos del vuelo y el sistema cardiovascular, del 10% y usé esto para calcular la eficiencia del músculo pectoral. Resultó en un 7-11%, que.
  2. Cálculo de la eficiencia. El porcentaje de eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos se puede calcular utilizando la siguiente ecuación: energía transferida al siguiente nivel ÷ energía total en × 100. Por ejemplo, Con los datos proporcionados, calcule el porcentaje de biomasa transmitida del productor al consumidor primario.
  3. K20 Alt [BIOLOGÍA I] Flujo de energía a través de los ecosistemas Página 5 Material para el estudiante 2 Preguntas y respuestas 1. Un ecosistema es una unidad funcional que consta de todos los organismos vivos (plantas, animales y microbios) en un área determinada. 2. La transferencia de energía alimentaria de las plantas a uno o más animales en una secuencia lineal se conoce como cadena alimentaria. 3
  4. La eficiencia media de transferencia de energía entre productores y consumidores primarios en pirámides de energía es de alrededor del 10%. Sugiera por qué la eficiencia de la transferencia de energía de los productores a los consumidores primarios en esta red alimentaria es superior al 10%. (2

Existe un impacto significativo en las especies debido específicamente a la baja eficiencia de la transferencia de energía.. La bioacumulación es el proceso mediante el cual las toxinas inicialmente absorbidas por las plantas en cantidades relativamente bajas. La eficiencia de transformación es la eficiencia mediante la cual las células pueden absorber ADN extracelular y expresar genes codificados por él. Esto se basa en la competencia de las células. Puede calcularse dividiendo el número de transformantes exitosos por la cantidad de ADN utilizada durante un procedimiento de transformación. Los transformantes son células que han captado ADN (extraño, artificial o modificado) y que pueden hacerlo. Ser capaz de calcular la eficiencia de las transferencias de biomasa entre niveles tróficos en porcentajes es una habilidad importante para un biólogo: Consejo para el examen Se le proporcionará la ecuación para calcular la eficiencia de las transferencias de biomasa en el examen, así que no se preocupe por aprenderla.

La eficiencia se puede explicar como la cantidad de trabajo realizado por un objeto sobre la energía total gastada. En otras palabras, la eficiencia es la relación entre la producción de energía y la entrada de energía. Fórmula para calcular la eficiencia: Aquí hay un problema de ejemplo simple para calcular la eficiencia: un ciclista realiza 400 julios de trabajo y la bicicleta produce 350 julios de trabajo. Esta lección es solo para estudiantes de biología: un powerpoint de 'clic y listo' con inicio principal y plenario todas las respuestas incluidas en la diapositiva los estudiantes pueden practicar el cálculo de la eficiencia de la transferencia de biomasa

El 10 por ciento Energía Ley. los transferir de los energía en la cadena alimentaria es limitado y, por tanto, el número de niveles tróficos en la cadena alimentaria es limitado. Solo hay un 10 por ciento de transferir de energía de cada nivel trófico inferior al nivel trófico siguiente / superior. Esta ley, conocida como el 10 por ciento energía ley, fue propuesta por Raymond. Calculadora de eficiencia de ciclo de Carnot. ¿Por qué ningún motor térmico puede tener una eficiencia del 100% o 1? La eficiencia de un motor térmico η = [T 1 −T 2] / T 1 = [Q 1-Q 2] / Q 1. Si desea obtener una eficiencia igual a 1 o 100%, entonces debe tener T 2 = 0 Kelvin y también, Q 2 = 0. El T 2 = 0 Kelvin, solo cuando tenga el valor del calor Q 2 = Utilice el factor de energía para determinar la eficiencia energética de un calentador de agua de almacenamiento, sin tanque o de demanda, o calentador de agua con bomba de calor. El factor de energía (EF) indica la eficiencia energética general de un calentador de agua en función de la cantidad de agua caliente producida por unidad de combustible consumida durante un día típico. Sin embargo, la energía liberada por la oxidación completa de una molécula de glucosa es de 2870 kJ. Esto muestra que la eficiencia es del 45 por ciento, es decir, 1292 × 100/2870 = 45,01. Por lo tanto, queda claro que solo una parte de esta energía se usa para producir ATP, y más de la mitad de la energía generada durante la respiración se libera en forma de calor.

Calcule la eficiencia de su estufa de camping de bricolaje, etc. Hay numerosos ejemplos en Internet donde las personas muestran sus estufas de campamento de bricolaje de diferentes tipos. Hay muchas características para medir la eficiencia por tamaño, peso, diseño, etc. Pero en este instructivo trato de demostrar cómo La fórmula de eficiencia energética es una medida técnica que no siempre es útil para comparar las eficiencias del mundo real. Se suele utilizar un gran número de medidas alternativas. Por ejemplo, la energía por pasajero milla es una forma común de calcular la eficiencia para el transporte 1 Transferencia de energía en un ecosistema ¿Cómo fluye la energía a través de un ecosistema? ¿Por qué? La ley de conservación de la energía establece que la energía no se puede crear ni destruir, solo se puede transferir a otra forma. En los seres vivos, la energía se transfiere como materia orgánica (moléculas de carbohidratos, grasas, almidón, etc.). Pero, ¿un organismo usa toda la energía que proporciona el.

La eficiencia, por definición, es la relación entre la producción útil y la entrada total. Entonces, para la transferencia de energía, sería WE / TE = e, donde WE es la energía útil (trabajo) y TE es la energía total. Para convertir e en un porcentaje, simplemente multiplicamos e X 100% = eficiencia en porcentaje La eficiencia ecológica se define como el suministro de energía disponible para el nivel trófico N + 1, dividido por la energía consumida por el nivel trófico N. eficiencia de las liebres para convertir plantas en alimento para zorros. En forma de ecuación para nuestro ejemplo, la eficiencia ecológica = (producción de zorros / producción de liebres) La energía eléctrica se mide en kW-hora (o Joules), no en kW. Si su calentador consumió 500 W de potencia durante 610 s, entonces usó 305 kJ de energía para calentar el agua. De manera similar, si se aumentaron 10 l (10 kg) de agua a 24,2 ° C, entonces se absorbió. $ 4.186 y # 92frac & # 92cdot 10 kg & # 92cdot 24.2 ^ & # 92circ C = 1013 kJ $ de energía. Claramente, algo. Cómo calcular el índice de eficiencia energética. Comprar electrodomésticos nuevos nunca es una tarea fácil, y su trabajo solo se complica si busca eficiencia energética además de precio. Las capacidades de enfriamiento, los ciclos inversos, la relación de eficiencia energética y los lados con persianas son todos términos con los que un consumidor interesado debe estar familiarizado si lo hacen. ¡Sígueme !: https://twitter.com/DoodleSciDoodle ¡La ciencia te enseña física en la escuela secundaria de una manera menos aburrida en casi un instante! Script: Diferentes tipos de ener ..

Cálculo de la transferencia de energía entre niveles tróficos

eficiencia = energía útil transferida al dispositivo / energía total suministrada al dispositivo. Debe poder calcular la eficiencia como una fracción decimal (es decir, omita el x 100) o como un porcentaje (0-100%). El triángulo de la fórmula de eficiencia si necesita reorganizar la ecuación para calcular la energía de entrada o la energía de salida La medición de la eficiencia de transferencia de energía entre dos niveles tróficos sucesivos se denomina eficiencia de transferencia de nivel trófico (TLTE) y se define mediante la fórmula: & # 92displaystyle & # 92 texto = & # 92frac <& # 92text > <& # 92text > & # 92times <100> TLTE 4. Considere un experimento FRET donde la eficiencia medida de la transferencia de energía entre los cromóforos BevoOrange y AggieMaroon es solo del 8%. Si Ro = 26,7Å para estos dos cromóforos, calcule la separación esperada entre el naranja y el marrón. (6) 5. Explique las funciones de cada uno de los siguientes agentes utilizados en la ejecución de una SDS-PAGE La eficiencia de conversión de energía es una de las características clave de los sistemas de energía. La definición de eficiencia de conversión de energía es la producción de energía útil (beneficio) dividida por la entrada de energía (costo). La energía se puede dividir en términos de cantidad y calidad. Eficiencia térmica La eficiencia térmica se puede cotizar como freno o indicada. La eficiencia indicada se deriva de las mediciones tomadas en el volante. La eficiencia térmica a veces se denomina eficiencia de conversión de combustible, definida como la relación entre el trabajo producido por ciclo y la cantidad de energía del combustible suministrada pe

Ejemplos de cálculos de energía 5. Un abre-puertas de garaje de $ 150 tiene un motor de ½ hp con una eficiencia del motor del 20%. La eficiencia del motor es la misma que la eficiencia mecánica porque representa la fracción de la entrada de trabajo eléctrico convertida en salida de trabajo del eje mecánico. Un ciclo de apertura / cierre tarda 20 sy la electricidad cuesta 8 ¢ kWh. Un automóvil en ralentí ¿Cómo se calcula el% de eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos% de eficiencia = productividad neta de un nivel (dividido por) la productividad neta del nivel anterior X 100 Definir la productividad primaria bruta La tasa a la que la energía se incorpora a las moléculas orgánicas en las plantas en fotosíntesis Calcule la eficiencia trófica de cada nivel trófico al siguiente para la pirámide de productividad (pirámide de biomasa) que se muestra a continuación. Exprese sus respuestas numéricamente como porcentajes, pero no agregue símbolos de porcentaje (%). Ingrese sus tres respuestas separadas por comas en el orden a, b, c Producción de energía La eficiencia energética es la relación entre la energía útil y la energía de entrada.. eficiencia = (energía útil / energía de entrada) × 100 Por ejemplo, un panel solar que genera 300 vatios de electricidad a partir de 1500 vatios de luz solar: eficiencia = (300/1500) × 100 = 20

Flujo de energía y productividad primaria (artículo) Khan Academ

Suponiendo una eficiencia de transferencia de energía del 10% entre niveles tróficos, calcule la transferencia de energía a los consumidores terciarios en una cadena alimentaria cuyos productores primarios absorben 2.5 × 106 kilojulios de energía radiante por año. Explique su respuesta La transferencia de energía de resonancia de Förster se prefiere a la transferencia de energía de resonancia de fluorescencia, sin embargo, esta última tiene un uso común en la literatura científica. [10] Base teórica La eficiencia FRET () es el rendimiento cuántico de la transición de transferencia de energía, es decir, la fracción del evento de transferencia de energía que ocurre por evento de excitación del donante [11]

Eficiencia ecológica - Wikipedi

La eficiencia de conversión de energía depende de la utilidad de la salida. Todo o parte del calor producido por la quema de un combustible puede convertirse en calor residual rechazado si, por ejemplo, el trabajo es la salida deseada de un ciclo termodinámico. El convertidor de energía es un ejemplo de transformación de energía. Por ejemplo, una bombilla entra en la categoría de energía. R0 es la distancia requerida para

50% de eficiencia de la máxima transferencia de energía posible del donante al aceptor. Se han determinado los valores R0 para muchos pares FRET: para este ejemplo, el R0 para CFP-YFP es 4,7 angstroms (¡bastante cercano!), Y la eficiencia medida fue 0,4687. Esta aplicación se utiliza mejor en muestras fijas para calcular la RDA La eficiencia de los motores térmicos se indica mediante un símbolo denominado, eta = η La fórmula de la eficiencia del motor térmico (η) = W / Q1 Aquí W = trabajo mecánico de salida durante el ciclo completo . Q1 = Calor absorbido de la fuente a alta temperatura durante el ciclo completo. Podemos calcular la eficiencia de cualquier cosa dividiendo la entrada de energía y la salida de energía por 100%. Usamos esta ecuación generalmente para representar la energía en forma de calor o potencia. Por lo tanto, la fórmula viene como: × 100 Una mayor eficiencia energética puede reducir los costos de energía para los consumidores, mejorar la calidad ambiental, mantener y mejorar nuestro nivel de vida, aumentar nuestra libertad y seguridad energética y promover una economía sólida. (Estrategia Energética Nacional, Resumen Ejecutivo, 1991/1992) El aumento de la eficiencia energética ha proporcionado a la Nación importantes

En resonancia de fluorescencia Energía Transferir (FRET) el FRET eficiencia puede expresarse en función de las distancias: E (r) = 1 / [1 + (r / R 0) 6], donde r = distancia entre el donante y el aceptor. ii) Aproximadamente el 90% de la energía en cada nivel trófico se desperdicia. Identifique dos formas en las que se desperdicia energía en cada nivel. (2 puntos) b) La productividad de la transferencia de energía se puede calcular en términos de Productividad primaria bruta y Productividad primaria neta. i) Explique lo que se quiere decir entre estos dos términos e incluya un

46.2C: Transferencia de energía entre niveles tróficos - Biología.

Energía y metabolismo. Todos los organismos vivos necesitan energía para crecer y reproducirse, mantener sus estructuras y responder a sus entornos. El metabolismo es el conjunto de procesos químicos que sustentan la vida y que permite a los organismos transformar la energía química almacenada en las moléculas en energía que se puede utilizar para procesos celulares. Obtenga más información sobre los tipos de transferencia y cómo los organismos utilizan la fotosíntesis y la respiración celular para convertir y transferir energía. La biología se le ofrece con el apoyo de la Fundación Amgen La biología se le ofrece con el apoyo de Otros artículos en los que se analiza la eficiencia de asimilación: biosfera: transferencias de energía y pirámides: el crecimiento y la reproducción se llama eficiencia de asimilación. Los herbívoros asimilan entre el 15 y el 80 por ciento del material vegetal que ingieren, dependiendo de su fisiología y de la parte de la planta que ingieran. Por ejemplo, los herbívoros que comen semillas y vegetación joven con alto contenido energético tienen. La eficiencia, por definición, es la relación entre la producción útil y la entrada total. Entonces, para la transferencia de energía, sería WE / TE = e, donde WE es la energía útil (trabajo) y TE es la energía total. Para convertir e en a .. Con estos números, podemos calcular la eficiencia general del eje de la hélice. & # 92 [& # 92eta_= 0,99 ^ <0> & # 92cdot 0,99 ^ <2> = 0,98 & # 92] En realidad, la eficiencia de la junta universal no es constante, pero depende principalmente del desplazamiento (ángulo) entre el eje delantero y trasero. Cuanto menor sea el desplazamiento, mayor será la eficiencia

Diagrama de transferencia de energía: Energía eléctrica → Energía térmica y luminosa. Diagrama de Sankey: Eficiencia: Eficiencia = 5/100 x 100 Eficiencia = 5%. Explicación: La energía no se puede crear ni destruir. Solo se puede transformar de una forma a otra. Así, los 100J de energía eléctrica se transforman en 5 J de energía luminosa y 95J de energía térmica. Todas las transferencias y transformaciones de energía nunca son completamente eficientes. En cada transferencia de energía, se pierde cierta cantidad de energía en una forma inutilizable. En la mayoría de los casos, esta forma es energía térmica. Termodinámicamente, la energía térmica se define como la energía transferida de un sistema a otro que no es trabajo.

Eficiencia de Atp Productio

Utilice economizadores para transferir energía de los gases de combustión de la chimenea al agua de alimentación entrante. Como regla general, se espera un aumento del 1% en la eficiencia de la caldera por cada aumento de 5 ° C (9 ° F) en la temperatura del agua de alimentación. • Uso de precalentadores de aire para transferir energía de los gases de combustión al aire de combustión. Biología. Nivel. No aplica. Creado. 16/11/2012. ¿Cuál es la fórmula para calcular la eficiencia energética? (3 puntos) Definición. energía disponible después de la transferencia. Describa cómo y explique por qué la eficiencia de la transferencia de energía es diferente en las diferentes etapas de la transferencia. (6 puntos

Calculadora de eficiencia - Calculator Academ

Por ejemplo: en el caso de una eficiencia de FRET del 50% en un solo píxel, podría ser posible que el 50% de los fluoróforos donantes hayan tenido una transferencia de energía del 100% a los fluoróforos aceptores, pero también podría ser posible que el 100% de los fluoróforos donantes tengan tenía una transferencia de energía del 50% a los fluoróforos aceptores. Sin embargo, la fórmula para la eficiencia térmica puede proporcionar la explicación más simple. La energía térmica es la cantidad de calor perdido dividida por la cantidad de calor puesta en un sistema, siendo el calor sinónimo de energía. El resultado de dividir la pérdida por la entrada es la tasa de eficiencia térmica de ese sistema.

Eficiencia de productores y consumidores - Biology Socrati

Hola, quiero calcular la transferencia de energía de un electroimán que consume 12W de electricidad, eso es aproximadamente 12J / S de energía transferida a: A. un eje de rotor no magnético (¿tengo que incluir la información del campo magnético?) B. imán permanente eje del rotor * Energía eléctrica & gt Mecánica .. Durante la transferencia de energía, se pierde cierta cantidad de energía en forma de energía térmica inutilizable. Debido a que la energía se pierde en una forma inutilizable, ninguna transferencia de energía es completamente eficiente. Cuanta más energía pierde un sistema en su entorno, menos ordenado y más aleatorio es el sistema.


Espinoso de tres espinas

Está bien establecido por la teoría de la selección natural que los cambios en el medio ambiente juegan un papel importante en la evolución de las especies dentro de un ecosistema. Sin embargo, se sabe poco sobre cómo la evolución de las especies dentro de un ecosistema puede alterar el entorno del ecosistema. En 2009, el Dr. Luke Harmon, de la Universidad de Idaho en Moscú, publicó un artículo que mostraba por primera vez que la evolución de organismos en subespecies puede tener efectos directos en el entorno de su ecosistema. [1]

El espinoso de tres espinas (Gasterosteus aculeatus) es un pez de agua dulce que evolucionó de un pez de agua salada a vivir en lagos de agua dulce hace unos 10.000 años, lo que se considera un desarrollo reciente en el tiempo evolutivo (Figura 46.7). Durante los últimos 10.000 años, estos peces de agua dulce se aislaron unos de otros en diferentes lagos. Dependiendo de qué población del lago se estudió, los hallazgos mostraron que estos espinosos permanecieron como una especie o evolucionaron en dos especies. La divergencia de especies fue posible gracias al uso de diferentes áreas del estanque para alimentarse llamadas micro nichos.

El doctor Harmon y su equipo crearon microcosmos de estanques artificiales en tanques de 250 galones y agregaron estiércol de estanques de agua dulce como fuente de zooplancton y otros invertebrados para sustentar a los peces. En diferentes tanques experimentales, introdujeron una especie de espinoso de un lago de una sola especie o de dos especies.

Con el tiempo, el equipo observó que algunos de los tanques florecían con algas mientras que otros no. Esto desconcertó a los científicos, y decidieron medir el carbono orgánico disuelto (COD) del agua, que consiste en su mayoría en grandes moléculas de materia orgánica en descomposición que le dan al agua del estanque su color ligeramente marrón. Resultó que el agua de los tanques con peces de dos especies contenía partículas más grandes de DOC (y, por lo tanto, agua más oscura) que el agua con peces de una sola especie. Este aumento de DOC bloqueó la luz solar y evitó la floración de algas. Por el contrario, el agua del tanque de una sola especie contenía partículas de DOC más pequeñas, lo que permitió una mayor penetración de la luz solar para alimentar las floraciones de algas.

Este cambio en el ambiente, que se debe a los diferentes hábitos alimenticios de las especies de espinoso en cada tipo de lago, probablemente tenga un gran impacto en la supervivencia de otras especies en estos ecosistemas, especialmente otros organismos fotosintéticos. Así, el estudio muestra que, al menos en estos ecosistemas, el medio ambiente y la evolución de las poblaciones tienen efectos recíprocos que ahora pueden incluirse en modelos de simulación.

Figura 46.7 El espinoso de tres espinas evolucionó de un pez de agua salada a un pez de agua dulce. (crédito: Barrett Paul, USFWS)

Investigación en dinámica de ecosistemas: experimentación y modelado de ecosistemas

El estudio de los cambios en la estructura del ecosistema provocados por cambios en el medio ambiente (perturbaciones) o por fuerzas internas se denomina dinámica del ecosistema. Los ecosistemas se caracterizan utilizando una variedad de metodologías de investigación. Algunos ecólogos estudian los ecosistemas utilizando sistemas experimentales controlados, mientras que algunos estudian ecosistemas completos en su estado natural y otros utilizan ambos enfoques.

A modelo de ecosistema holístico intenta cuantificar la composición, interacción y dinámica de ecosistemas enteros, es el más representativo del ecosistema en su estado natural. Una red alimentaria es un ejemplo de un modelo de ecosistema holístico. Sin embargo, este tipo de estudio está limitado por el tiempo y los gastos, así como por el hecho de que no es factible ni ético realizar experimentos en grandes ecosistemas naturales. Cuantificar todas las especies diferentes en un ecosistema y la dinámica en su hábitat es difícil, especialmente cuando se estudian hábitats grandes como la selva amazónica, que cubre 1.4 mil millones de acres (5.5 millones de km 2) de la superficie de la Tierra.

Por estas razones, los científicos estudian los ecosistemas en condiciones más controladas. Los sistemas experimentales generalmente implican dividir una parte de un ecosistema natural que se puede utilizar para experimentos, denominada mesocosmo, o recreando un ecosistema completamente en un entorno de laboratorio interior o exterior, que se conoce como un microcosmo. Una limitación importante de estos enfoques es que eliminar organismos individuales de su ecosistema natural o alterar un ecosistema natural mediante la partición puede cambiar la dinámica del ecosistema. Estos cambios a menudo se deben a diferencias en el número y diversidad de especies y también a alteraciones ambientales causadas por la división (mesocosmos) o la recreación (microcosmos) del hábitat natural. Por lo tanto, este tipo de experimentos no son totalmente predictivos de los cambios que ocurrirían en el ecosistema del que se obtuvieron.

Como ambos enfoques tienen sus limitaciones, algunos ecologistas sugieren que los resultados de estos sistemas experimentales deben usarse solo junto con estudios de ecosistemas holísticos para obtener los datos más representativos sobre la estructura, función y dinámica del ecosistema.

Los científicos utilizan los datos generados por estos estudios experimentales para desarrollar modelos de ecosistemas que demuestran la estructura y dinámica de los ecosistemas. Tres tipos básicos de modelado de ecosistemas se utilizan de forma rutinaria en la investigación y la gestión de ecosistemas: un modelo conceptual, un modelo analítico y un modelo de simulación. A modelo conceptual es un modelo de ecosistema que consta de diagramas de flujo para mostrar las interacciones de diferentes compartimentos de los componentes vivos y no vivos del ecosistema. Un modelo conceptual describe la estructura y la dinámica del ecosistema y muestra cómo las perturbaciones ambientales afectan al ecosistema; sin embargo, su capacidad para predecir los efectos de estas perturbaciones es limitada. Los modelos analíticos y de simulación, por el contrario, son métodos matemáticos para describir ecosistemas que de hecho son capaces de predecir los efectos de posibles cambios ambientales sin experimentación directa, aunque con algunas limitaciones en cuanto a precisión. Un modelo analítico es un modelo de ecosistema que se crea utilizando fórmulas matemáticas simples para predecir los efectos de las perturbaciones ambientales en la estructura y dinámica del ecosistema. A modelo de simulación es un modelo de ecosistema que se crea utilizando complejos algoritmos informáticos para modelar de manera integral los ecosistemas y predecir los efectos de las perturbaciones ambientales en la estructura y la dinámica de los ecosistemas. Idealmente, estos modelos son lo suficientemente precisos para determinar qué componentes del ecosistema son particularmente sensibles a las perturbaciones, y pueden servir como una guía para los administradores de ecosistemas (como los ecologistas de la conservación o los biólogos pesqueros) en el mantenimiento práctico de la salud del ecosistema.

Modelos conceptuales

Los modelos conceptuales son útiles para describir la estructura y la dinámica de los ecosistemas y para demostrar las relaciones entre los diferentes organismos de una comunidad y su entorno. Los modelos conceptuales generalmente se representan gráficamente como diagramas de flujo. Los organismos y sus recursos se agrupan en compartimentos específicos con flechas que muestran la relación y transferencia de energía o nutrientes entre ellos. Por lo tanto, estos diagramas a veces se denominan modelos de compartimentos.

Para modelar el ciclo de los nutrientes minerales, los nutrientes orgánicos e inorgánicos se subdividen en aquellos que están biodisponibles (listos para ser incorporados en macromoléculas biológicas) y aquellos que no lo están. Por ejemplo, en un ecosistema terrestre cerca de un depósito de carbón, el carbono estará disponible para las plantas de este ecosistema como gas de dióxido de carbono en un período de corto plazo, no a partir del carbón rico en carbono en sí. Sin embargo, durante un período más largo, los microorganismos capaces de digerir el carbón incorporarán su carbono o lo liberarán como gas natural (metano, CH4), cambiando esta fuente orgánica no disponible en una disponible. Esta conversión se acelera en gran medida por la combustión de combustibles fósiles por parte de los humanos, que libera grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera. Se cree que este es un factor importante en el aumento de los niveles de dióxido de carbono atmosférico en la era industrial. El dióxido de carbono liberado por la quema de combustibles fósiles se produce más rápido de lo que los organismos fotosintéticos pueden usarlo. Este proceso se ve intensificado por la reducción de árboles fotosintéticos debido a la deforestación mundial. La mayoría de los científicos están de acuerdo en que el dióxido de carbono atmosférico es una de las principales causas del cambio climático global. Los modelos conceptuales también se utilizan para mostrar el flujo de energía a través de ecosistemas particulares.Figura 46.8 se basa en el estudio clásico de Howard T. Odum sobre el ecosistema holístico de Silver Springs, Florida, a mediados del siglo XX. [2] Este estudio muestra el contenido energético y la transferencia entre varios compartimentos del ecosistema.

Figura 46.8 Este modelo conceptual muestra el flujo de energía a través de un ecosistema de primavera en Silver Springs, Florida. Observe que la energía disminuye con cada aumento en el nivel trófico.

¿Por qué cree que el valor de la productividad bruta de los productores primarios es el mismo que el valor del calor total y la respiración (20,810 kcal / m 2 / año)?

Modelos analíticos y de simulación

La principal limitación de los modelos conceptuales es su incapacidad para predecir las consecuencias de los cambios en las especies de los ecosistemas y / o el medio ambiente. Los ecosistemas son entidades dinámicas y están sujetos a una variedad de perturbaciones abióticas y bióticas causadas por fuerzas naturales y / o actividad humana. Los ecosistemas alterados de su estado de equilibrio inicial a menudo pueden recuperarse de tales perturbaciones y volver a un estado de equilibrio. Como la mayoría de los ecosistemas están sujetos a perturbaciones periódicas y, a menudo, se encuentran en un estado de cambio, por lo general se acercan o se alejan de su estado de equilibrio. Hay muchos de estos estados de equilibrio entre los diversos componentes de un ecosistema, lo que afecta al ecosistema en general. Además, a medida que los humanos reducen la capacidad de alterar grande y rápidamente el contenido de especies y el hábitat de un ecosistema, la necesidad de modelos predictivos que permitan comprender cómo responden los ecosistemas a estos cambios se vuelve más crucial.

Los modelos analíticos a menudo utilizan componentes simples y lineales de los ecosistemas, como las cadenas alimentarias, y se sabe que son matemáticamente complejos, por lo que requieren una cantidad significativa de conocimientos y experiencia matemáticos. Aunque los modelos analíticos tienen un gran potencial, se cree que su simplificación de ecosistemas complejos limita su precisión. Los modelos de simulación que utilizan programas de computadora son más capaces de lidiar con las complejidades de la estructura del ecosistema. Un desarrollo reciente en el modelado de simulación utiliza supercomputadoras para crear y ejecutar simulaciones individuales, lo que explica el comportamiento de organismos individuales y sus efectos en el ecosistema en su conjunto. Estas simulaciones se consideran las más precisas y predictivas de las complejas respuestas de los ecosistemas a las perturbaciones.


Flujo de energía y ciclos de nutrientes

Esto describe un nivel específico en una cadena alimentaria. El término trófico se refiere a nutrición.

Hay cuatro niveles importantes en la mayoría de las cadenas alimentarias:

  • Productores: Organismos que convierten parte de la energía solar en energía química almacenada (generalmente plantas).
  • Consumidores primarios: Organismos que obtienen energía consumiendo productores. Son herbívoros.
  • Consumidores secundarios: Organismos que obtienen energía consumiendo consumidores primarios. Son carnívoros.
  • Descomponedores: Estos organismos forman el punto final de cada cadena alimentaria. Son bacterias u hongos que obtienen su energía descomponiendo los organismos muertos de los otros niveles tróficos.

Cada descripción de un nivel trófico describirá la función de un organismo en el ecosistema. Los organismos pueden ocupar más de un nivel trófico (por ejemplo, cuando actúan como omnívoros).

Transferencia de energía entre niveles tróficos

La transferencia de energía entre niveles tróficos es relativamente ineficaz. La energía se transfiere de un nivel trófico a otro a medida que se consumen los organismos.

En productores primarios la principal entrada de energía proviene de la energía solar. En una planta, no toda la energía solar disponible llega a la hoja.

Hay pérdida de energía por reflexión de la hoja, transmisión a través de la hoja, y debido a que parte de la energía es la longitud de onda incorrecta.

La energía absorbida por el productor es entonces reparado por fotosíntesis, aunque de nuevo una proporción de esta energía se pierde a medida que se gasta durante las reacciones fotosintéticas.

De la energía que se fija en la fotosíntesis, parte se utilizará durante respiración mientras que la energía restante es la parte que se incorpora a la biomasa. Es la energía que se incorpora a la biomasa que está disponible para el siguiente nivel trófico.

En el consumidor se produce una nueva serie de pérdidas de energía. El consumidor absorberá una cierta cantidad de energía del nivel trófico debajo de él.

Este aporte energético no equivale a la cantidad de energía disponible en la biomasa de este organismo ya que la alimentación es un proceso ineficaz. Habrá una pérdida de energía por la producción de orina y heces, así como pérdidas por la respiración y la pérdida de calor. Esto deja que una parte de la energía consumida se incorpore a la biomasa.

En general, se acepta que solo alrededor del 10% de la energía obtenida del nivel trófico anterior pasa al siguiente nivel. El resto de la energía se pierde como se describió anteriormente. Esto limita el número de niveles tróficos en cualquier cadena alimentaria.

Pirámides en ecología

Las pirámides ecológicas se utilizan como herramienta para ilustrar las relaciones de alimentación de los organismos, que juntos forman una comunidad.

Pirámide de números

Esta es la forma más sencilla de ilustrar las relaciones alimentarias dentro de una comunidad. La forma más común muestra que el número de organismos que ocupan cada nivel trófico disminuye desde los productores hasta los consumidores secundarios y más allá.

Dos problemas con esta forma de pirámide son que los números involucrados pueden ser enormes (en los cientos de miles) y algunas pirámides pueden ser invertido.

Pirámide de biomasa

Esto indica la relación de alimentación entre organismos que ocupan diferentes niveles tróficos con referencia a su biomasa.

La biomasa se puede medir como masa húmeda o masa seca. La medición de la masa seca es más precisa ya que no incluye el contenido variable de agua de los organismos.

La forma más común de la pirámide de biomasa muestra que la biomasa total de organismos que ocupan cada nivel trófico disminuye de productores a consumidores secundarios y más allá.

Sigue existiendo el problema de que una pirámide de biomasa se puede invertir y además no tiene en cuenta los cambios a lo largo del tiempo. Todo el muestreo debe realizarse en un momento dado y, por lo tanto, indica la cultivo en pie y no el productividad.

Pirámide de energía

Esta es la representación más precisa de la relación de alimentación entre los organismos en diferentes niveles tróficos. Tiene en cuenta las ganancias y pérdidas de energía durante un período de tiempo.

Ciclos de nutrientes en el medio ambiente

Estos tienen en cuenta cómo los nutrientes inorgánicos recorren los distintos niveles tróficos y permanecen constantemente disponibles.

El ciclo del carbono

El dióxido de carbono en la atmósfera y el dióxido de carbono disuelto en los océanos constituyen la principal fuente de carbono abiótico para organismos.

El carbono es reparado del dióxido de carbono por fotosíntesis para formar compuestos orgánicos como carbohidratos, proteínas y lípidos en productores.

A continuación, los consumidores primarios absorben el dióxido de carbono fijo y lo transmiten a los consumidores secundarios y más allá.

El carbono se puede devolver a su fuente abiótica a través de respiración, combustión de combustibles fósiles, y muerte y descomposición por descomponedores.

El ciclo del nitrógeno

los fuente abiótica de nitrógeno es gas nitrógeno atmosférico.

Bacterias fijadoras de nitrógeno convertir el nitrógeno atmosférico en nitratos en el suelo a través de amoníaco y nitritos.

Los nitratos pueden ser absorbidos del suelo por las plantas, que convierten los nitratos e incorporan el nitrógeno en compuestos orgánicos de nitrógeno.

Los compuestos nitrogenados orgánicos pasan a otros niveles tróficos a través de alimentación.

Muerte y decadencia de plantas y animales devuelve el nitrógeno al suelo como compuestos orgánicos de nitrógeno.

Bacterias nitrificantes producirá nitratos a partir de estos compuestos nitrogenados orgánicos.

Bacterias desnitrificantes son capaces de devolver el nitrógeno a su fuente abiótica convirtiendo los nitratos en gas nitrógeno.


Transferencia de energía entre niveles tróficos (Edexcel A-level Biology B)

Profesor de ciencias de oficio, ¡también se me ha encontrado enseñando matemáticas y educación física! Sin embargo, por extraño que parezca, mi verdadero amor es diseñar recursos que puedan ser utilizados por otros profesores para maximizar la experiencia de los estudiantes. Pienso constantemente en nuevas formas de involucrar a un estudiante con un tema y trato de implementarlo en el diseño de las lecciones.

Compartir este

pptx, 2,76 MB docx, 19,22 KB docx, 15,47 KB docx, 11,85 KB docx, 14,47 KB docx, 13,84 KB docx, 18,16 KB docx, 15,92 KB

Esta lección describe cómo se transfiere energía entre niveles tróficos utilizando los términos productividad primaria neta y bruta y calcula la eficiencia de esta transferencia. El PowerPoint y los recursos que lo acompañan se han diseñado para cubrir los puntos 10.2 (i) y (ii) de la especificación Edexcel A-level Biology B y el contenido de la lección también explica la pérdida de energía entre diferentes niveles y describe las prácticas agrícolas que actuar para reducir estas pérdidas.

Debido al hecho de que la productividad de las plantas depende de la fotosíntesis, se ha escrito una serie de preguntas estilo examen en la lección que desafían a los estudiantes a explicar cómo la estructura de la hoja, así como la luz dependiente e independiente de la luz. las reacciones están relacionadas con la GPP. Todas las preguntas del examen tienen esquemas de calificación que se incluyen en PowerPoint para permitir que los estudiantes evalúen inmediatamente su comprensión. Se utilizan una serie de concursos de preguntas rápidas, así como puntos de discusión guiados, para presentar las fórmulas que calculan NPP y N y para reconocer el significado de los componentes. Una vez más, a esto le sigue inmediatamente la oportunidad de aplicar su comprensión a las preguntas seleccionadas y los estudiantes tendrán que calcular la eficiencia de la transferencia de energía.

El resto de la lección se centra en las formas en que se pierde energía en cada nivel trófico y se discute la biología detrás de las siguientes prácticas agrícolas:

  • criar herbívoros para reducir el número de niveles tróficos en una cadena alimentaria
  • cría intensamente de animales para reducir las pérdidas respiratorias en las cadenas alimentarias humanas
  • el uso de fungicidas, insecticidas y herbicidas
  • la adición de fertilizantes artificiales

También se consideran las cuestiones éticas planteadas por estas prácticas y se discuten métodos alternativos, como la adición de depredadores naturales y el uso de fertilizantes orgánicos como el estiércol.


Haciendo referencia a este artículo

Si necesita hacer referencia a este artículo en su trabajo, puede copiar y pegar lo siguiente según el formato requerido:

APA (Asociación Americana de Psicología)
Alimentación y energía: Transferencia de energía y pirámides ecológicas. (2019). En ScienceAid. Obtenido el 2 de julio de 2021 de https://scienceaid.net/biology/ecology/food.html

MLA (Asociación de Lenguas Modernas) "Alimentos y Energía: Transferencia de Energía y Pirámides Ecológicas". ScienceAid, scienceaid.net/biology/ecology/food.html Consultado el 2 de julio de 2021.

Chicago / Turabian ScienceAid.net. "Alimentos y Energía: Transferencia de Energía y Pirámides Ecológicas". Consultado el 2 de julio de 2021. https://scienceaid.net/biology/ecology/food.html.

Si tiene problemas con alguno de los pasos de este artículo, haga una pregunta para obtener más ayuda o publíquela en la sección de comentarios a continuación.


46.2 Flujo de energía a través de los ecosistemas

Al final de esta sección, podrá hacer lo siguiente:

  • Describir cómo los organismos adquieren energía en una red alimentaria y en las cadenas alimentarias asociadas.
  • Explicar cómo la eficiencia de las transferencias de energía entre niveles tróficos afecta la estructura y la dinámica del ecosistema.
  • Discutir los niveles tróficos y cómo se utilizan las pirámides ecológicas para modelarlos.

Todos los seres vivos requieren energía de una forma u otra. La energía es requerida por la mayoría de las vías metabólicas complejas (a menudo en forma de trifosfato de adenosina, ATP), especialmente las responsables de construir moléculas grandes a partir de compuestos más pequeños, y la vida misma es un proceso impulsado por la energía. Los organismos vivos no podrían ensamblar macromoléculas (proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y carbohidratos complejos) a partir de sus subunidades monoméricas sin un aporte constante de energía.

Es importante comprender cómo los organismos adquieren energía y cómo esa energía pasa de un organismo a otro a través de las redes alimentarias y las cadenas alimentarias que las constituyen. Las redes tróficas ilustran cómo la energía fluye direccionalmente a través de los ecosistemas, incluida la eficiencia con la que los organismos la adquieren, utilizan y cuánto queda para ser utilizada por otros organismos de la red trófica.

Cómo los organismos adquieren energía en una red alimentaria

Los seres vivos adquieren energía de tres formas: la fotosíntesis, la quimiosíntesis y el consumo y la digestión de otros organismos vivos o previamente vivos por los heterótrofos.

Los organismos fotosintéticos y quimiosintéticos se agrupan en una categoría conocida como autótrofos: organismos capaces de sintetizar su propio alimento (más específicamente, capaces de utilizar carbono inorgánico como fuente de carbono). Los autótrofos fotosintéticos (fotoautótrofos) utilizan la luz solar como fuente de energía, mientras que los autótrofos quimiosintéticos (quimioautótrofos) utilizan moléculas inorgánicas como fuente de energía. Los autótrofos son fundamentales para todos los ecosistemas. Sin estos organismos, la energía no estaría disponible para otros organismos vivos y la vida misma no sería posible.

Los fotoautótrofos, como las plantas, las algas y las bacterias fotosintéticas, sirven como fuente de energía para la mayoría de los ecosistemas del mundo. Estos ecosistemas a menudo se describen mediante el pastoreo de redes tróficas. Los fotoautótrofos aprovechan la energía solar del sol convirtiéndola en energía química en forma de ATP (y NADP). La energía almacenada en ATP se utiliza para sintetizar moléculas orgánicas complejas, como la glucosa.

Los quimioautótrofos son principalmente bacterias que se encuentran en ecosistemas raros donde la luz solar no está disponible, como los asociados con cuevas oscuras o respiraderos hidrotermales en el fondo del océano (Figura 46.9). Muchos quimioautótrofos en respiraderos hidrotermales usan sulfuro de hidrógeno (H2S), que se libera de los conductos de ventilación como fuente de energía química. Esto permite a los quimioautótrofos sintetizar moléculas orgánicas complejas, como la glucosa, para su propia energía y, a su vez, suministra energía al resto del ecosistema.

Productividad dentro de los niveles tróficos

La productividad dentro de un ecosistema se puede definir como el porcentaje de energía que ingresa al ecosistema incorporada a la biomasa en un nivel trófico particular. La biomasa es la masa total, en una unidad de área en el momento de la medición, de organismos vivos o previamente vivos dentro de un nivel trófico. Los ecosistemas tienen cantidades características de biomasa en cada nivel trófico. Por ejemplo, en el ecosistema del Canal de la Mancha los productores primarios representan una biomasa de 4 g / m 2 (gramos por metro cuadrado), mientras que los consumidores primarios exhiben una biomasa de 21 g / m 2.

La productividad de los productores primarios es especialmente importante en cualquier ecosistema porque estos organismos aportan energía a otros organismos vivos mediante fotoautotrofia o quimioautotrofia. La velocidad a la que los productores primarios fotosintéticos incorporan la energía del sol se denomina productividad primaria bruta. Un ejemplo de productividad primaria bruta se muestra en el diagrama de compartimentos del flujo de energía dentro del ecosistema acuático de Silver Springs, como se muestra (Figura 46.8). En este ecosistema, la energía total acumulada por los productores primarios (productividad primaria bruta) resultó ser de 20,810 kcal / m 2 / año.

Debido a que todos los organismos necesitan usar parte de esta energía para sus propias funciones (como la respiración y la pérdida de calor metabólica resultante), los científicos a menudo se refieren a la productividad primaria neta de un ecosistema. La productividad primaria neta es la energía que permanece en los productores primarios después de tener en cuenta la respiración y la pérdida de calor de los organismos. La productividad neta está entonces disponible para los consumidores primarios en el siguiente nivel trófico. En nuestro ejemplo de Silver Springs, 13.187 de las 20.810 kcal / m 2 / año se utilizaron para la respiración o se perdieron como calor, dejando 7.633 kcal / m 2 / año de energía para uso de los consumidores primarios.

Eficiencia ecológica: la transferencia de energía entre niveles tróficos

Como se ilustra en la (Figura 46.8), a medida que la energía fluye de los productores primarios a través de los distintos niveles tróficos, el ecosistema pierde grandes cantidades de energía. La razón principal de esta pérdida es la segunda ley de la termodinámica, que establece que siempre que la energía se convierte de una forma a otra, existe una tendencia al desorden (entropía) en el sistema. En los sistemas biológicos, esta energía toma la forma de calor metabólico, que se pierde cuando los organismos consumen otros organismos. En el ejemplo del ecosistema de Silver Springs (Figura 46.8), vemos que los consumidores primarios produjeron 1103 kcal / m 2 / año de las 7618 kcal / m 2 / año de energía disponible para ellos de los productores primarios. La medición de la eficiencia de transferencia de energía entre dos niveles tróficos sucesivos se denomina eficiencia de transferencia de nivel trófico (TLTE) y se define mediante la fórmula:

En Silver Springs, el TLTE entre los dos primeros niveles tróficos fue de aproximadamente el 14,8 por ciento. La baja eficiencia de la transferencia de energía entre niveles tróficos suele ser el factor principal que limita la longitud de las cadenas alimentarias observadas en una red alimentaria. El hecho es que, después de cuatro a seis transferencias de energía, no queda suficiente energía para mantener otro nivel trófico. En el ejemplo del lago Ontario que se muestra en la (Figura 46.6), solo ocurrieron tres transferencias de energía entre el productor primario (algas verdes) y el consumidor principal (salmón Chinook).

Los ecologistas tienen muchos métodos diferentes para medir las transferencias de energía dentro de los ecosistemas. La dificultad de la medición depende de la complejidad del ecosistema y de cuánto acceso tienen los científicos para observar el ecosistema. En otras palabras, algunos ecosistemas son más difíciles de estudiar que otros y, en ocasiones, es necesario estimar la cuantificación de las transferencias de energía.

Otros parámetros son importantes para caracterizar el flujo de energía dentro de un ecosistema. La eficiencia de producción neta (NPE) permite a los ecólogos cuantificar la eficiencia con la que los organismos de un nivel trófico particular incorporan la energía que reciben en la biomasa, se calcula utilizando la siguiente fórmula:

La productividad neta del consumidor es el contenido energético disponible para los organismos del siguiente nivel trófico. La asimilación es la biomasa (contenido energético generado por unidad de área) del nivel trófico actual después de tener en cuenta la energía perdida debido a la ingestión incompleta de alimentos, la energía utilizada para la respiración y la energía perdida como desperdicio. La ingestión incompleta se refiere al hecho de que algunos consumidores comen solo una parte de sus alimentos. Por ejemplo, cuando un león mata a un antílope, se comerá todo menos la piel y los huesos. Al león le falta la médula ósea rica en energía dentro del hueso, por lo que el león no utiliza todas las calorías que su presa podría proporcionar.

Por lo tanto, NPE mide la eficiencia con la que cada nivel trófico utiliza e incorpora la energía de sus alimentos en la biomasa para alimentar el siguiente nivel trófico. En general, los animales de sangre fría (ectotermos), como invertebrados, peces, anfibios y reptiles, utilizan menos energía que obtienen para la respiración y el calor que los animales de sangre caliente (endotermos), como aves y mamíferos. El calor extra generado en las endotermas, aunque es una ventaja en términos de la actividad de estos organismos en ambientes más fríos, es una gran desventaja en términos de NPE. Por lo tanto, muchos endotermos tienen que comer con más frecuencia que los ectotermos para obtener la energía que necesitan para sobrevivir. En general, la NPE para los ectotermos es un orden de magnitud (10x) mayor que para los endotermos. Por ejemplo, la NPE para una oruga que come hojas se ha medido en un 18 por ciento, mientras que la NPE para una ardilla que come bellotas puede ser tan baja como un 1,6 por ciento.

La ineficiencia del uso de energía por los animales de sangre caliente tiene amplias implicaciones para el suministro de alimentos del mundo. Está ampliamente aceptado que la industria cárnica utiliza grandes cantidades de cultivos para alimentar al ganado y, debido a que el NPE es bajo, se pierde gran parte de la energía de la alimentación animal. Por ejemplo, cuesta alrededor de .01 producir 1000 calorías en la dieta (kcal) de maíz o soja, pero aproximadamente .19 para producir una cantidad similar de calorías en la cría de ganado para consumo de carne. El mismo contenido energético de la leche de ganado también es costoso, aproximadamente 0,16 por 1000 kcal. Gran parte de esta diferencia se debe a la baja NPE del ganado. Por lo tanto, ha habido un movimiento creciente en todo el mundo para promover el consumo de alimentos no cárnicos y no lácteos para que se desperdicie menos energía alimentando animales para la industria cárnica.

Modelado del flujo de energía de los ecosistemas: pirámides ecológicas

La estructura de los ecosistemas se puede visualizar con pirámides ecológicas, que fueron descritas por primera vez por los estudios pioneros de Charles Elton en la década de 1920. Las pirámides ecológicas muestran las cantidades relativas de varios parámetros (como el número de organismos, la energía y la biomasa) en los niveles tróficos.

Las pirámides de números pueden ser verticales o invertidas, según el ecosistema. Como se muestra en la Figura 46.10, los pastizales típicos durante el verano tienen una base de muchas plantas y el número de organismos disminuye en cada nivel trófico. Sin embargo, durante el verano en un bosque templado, la base de la pirámide consta de pocos árboles en comparación con el número de consumidores primarios, en su mayoría insectos. Debido a que los árboles son grandes, tienen una gran capacidad fotosintética y dominan otras plantas en este ecosistema para obtener luz solar. Incluso en cantidades más pequeñas, los productores primarios de los bosques todavía son capaces de soportar otros niveles tróficos.

Otra forma de visualizar la estructura del ecosistema es con pirámides de biomasa. Esta pirámide mide la cantidad de energía convertida en tejido vivo en los diferentes niveles tróficos. Utilizando el ejemplo del ecosistema de Silver Springs, estos datos muestran una pirámide de biomasa vertical (Figura 46.10), mientras que la pirámide del ejemplo del Canal de la Mancha está invertida. Las plantas (productores primarios) del ecosistema de Silver Springs constituyen un gran porcentaje de la biomasa que se encuentra allí. Sin embargo, el fitoplancton en el ejemplo del Canal de la Mancha constituye menos biomasa que los consumidores primarios, el zooplancton. Al igual que con las pirámides de números invertidas, esta pirámide invertida no se debe a la falta de productividad de los productores primarios, sino a la alta tasa de rotación del fitoplancton. El fitoplancton es consumido rápidamente por los consumidores primarios, minimizando así su biomasa en un momento determinado. Sin embargo, el fitoplancton se reproduce rápidamente, por lo que puede mantener al resto del ecosistema.

El modelado de ecosistemas piramidales también se puede utilizar para mostrar el flujo de energía a través de los niveles tróficos. Note que estos números son los mismos que los usados ​​en el diagrama del compartimiento de flujo de energía en (Figura 46.8). Las pirámides de energía siempre están en posición vertical y no se puede mantener un ecosistema sin suficiente productividad primaria. Todos los tipos de pirámides ecológicas son útiles para caracterizar la estructura del ecosistema. Sin embargo, en el estudio del flujo de energía a través del ecosistema, las pirámides de energía son los modelos más consistentes y representativos de la estructura del ecosistema (Figura 46.10).

Conexión visual

Las pirámides que representan la cantidad de organismos o biomasa pueden estar invertidas, erguidas o incluso en forma de diamante. Las pirámides de energía, sin embargo, siempre están en posición vertical. ¿Por qué?

Consecuencias de las redes tróficas: magnificación biológica

Una de las consecuencias ambientales más importantes de la dinámica de los ecosistemas es la biomagnificación. La biomagnificación es la concentración creciente de sustancias tóxicas persistentes en los organismos en cada nivel trófico, desde los productores primarios hasta los consumidores principales. Se ha demostrado que muchas sustancias se bioacumulan, incluido el pesticida DicloroDiphenyltrichloroetano (DDT), que se describió en el bestseller de la década de 1960, Primavera silenciosa, de Rachel Carson. El DDT era un pesticida de uso común antes de que se conocieran sus peligros. En algunos ecosistemas acuáticos, los organismos de cada nivel trófico consumieron muchos organismos del nivel inferior, lo que provocó que aumentara el DDT en las aves (consumidores ápice) que comían pescado. Por lo tanto, las aves acumularon cantidades suficientes de DDT para causar fragilidad en la cáscara de sus huevos. Este efecto aumentó la rotura de los huevos durante la anidación y se demostró que tiene efectos adversos en estas poblaciones de aves. El uso de DDT fue prohibido en los Estados Unidos en la década de 1970.

Otras sustancias que se biomagnifican son los bifenilos policlorados (PCB), que se usaban en líquidos refrigerantes en Estados Unidos hasta que se prohibió su uso en 1979, y metales pesados, como mercurio, plomo y cadmio. Estas sustancias se estudiaron mejor en los ecosistemas acuáticos, donde las especies de peces en diferentes niveles tróficos acumulan sustancias tóxicas traídas a través del ecosistema por los productores primarios. Como se ilustra en un estudio realizado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) en la Bahía Saginaw del Lago Huron (Figura 46.11), las concentraciones de PCB aumentaron desde los productores primarios del ecosistema (fitoplancton) a través de los diferentes niveles tróficos de especies de peces. El consumidor principal (lucioperca) tiene más de cuatro veces la cantidad de PCB en comparación con el fitoplancton. Además, según los resultados de otros estudios, las aves que comen estos peces pueden tener niveles de PCB al menos un orden de magnitud más altos que los que se encuentran en los peces del lago.

Se han planteado otras preocupaciones por la acumulación de metales pesados, como mercurio y cadmio, en ciertos tipos de mariscos. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) recomienda que las mujeres embarazadas y los niños pequeños no consuman pez espada, tiburón, caballa real o blanquillo debido a su alto contenido de mercurio. Se aconseja a estas personas que consuman pescado con bajo contenido de mercurio: salmón, tilapia, camarones, abadejo y bagre. La biomagnificación es un buen ejemplo de cómo la dinámica de los ecosistemas puede afectar nuestra vida cotidiana, incluso influyendo en los alimentos que comemos.


Pirámides ecológicas

Las pirámides ecológicas, que pueden estar invertidas o verticales, representan la biomasa, la energía y el número de organismos en cada nivel trófico.

Objetivos de aprendizaje

Explicar la forma y estructura de la pirámide ecológica.

Conclusiones clave

Puntos clave

  • Las pirámides de números pueden ser verticales o invertidas, según el ecosistema.
  • Las pirámides de biomasa miden la cantidad de energía convertida en tejido vivo en los diferentes niveles tróficos.
  • El ecosistema del Canal de la Mancha exhibe una pirámide de biomasa invertida ya que los productores primarios componen menos biomasa que los consumidores primarios.
  • El modelado de ecosistemas piramidales también se puede utilizar para mostrar el flujo de energía a través de los niveles tróficos. Las pirámides de energía siempre están en posición vertical, ya que la energía disminuye en cada nivel trófico.
  • Todos los tipos de pirámides ecológicas son útiles para caracterizar la estructura del ecosistema; sin embargo, en el estudio del flujo de energía a través del ecosistema, las pirámides de energía son los modelos más consistentes y representativos de la estructura del ecosistema.

Términos clave

  • pirámide ecológica: diagrama que muestra las cantidades relativas de energía o materia o el número de organismos dentro de cada nivel trófico en una cadena alimentaria o red alimentaria

Modelado del flujo de energía de los ecosistemas: pirámides ecológicas

La estructura de los ecosistemas se puede visualizar con pirámides ecológicas, que fueron descritas por primera vez por los estudios pioneros de Charles Elton en la década de 1920. Las pirámides ecológicas muestran las cantidades relativas de varios parámetros (como el número de organismos, la energía y la biomasa) en los niveles tróficos. Las pirámides ecológicas también se pueden llamar pirámides tróficas o pirámides de energía.

Las pirámides de números pueden ser verticales o invertidas, según el ecosistema. Una pradera típica durante el verano tiene una forma erguida, ya que tiene una base de muchas plantas, con un número de organismos decreciente en cada nivel trófico. Sin embargo, durante el verano en un bosque templado, la base de la pirámide consta de pocos árboles en comparación con el número de consumidores primarios, en su mayoría insectos. Debido a que los árboles son grandes, tienen una gran capacidad fotosintética y dominan otras plantas en este ecosistema para obtener luz solar. Incluso en cantidades más pequeñas, los productores primarios de los bosques todavía son capaces de soportar otros niveles tróficos.

Pirámides ecológicas: Las pirámides ecológicas representan (a) la biomasa, (b) el número de organismos y (c) la energía en cada nivel trófico.

Otra forma de visualizar la estructura del ecosistema es con pirámides de biomasa. Esta pirámide mide la cantidad de energía convertida en tejido vivo en los diferentes niveles tróficos. Utilizando el ejemplo del ecosistema de Silver Springs, estos datos muestran una pirámide de biomasa vertical, mientras que la pirámide del ejemplo del Canal de la Mancha está invertida. Las plantas (productores primarios) del ecosistema de Silver Springs constituyen un gran porcentaje de la biomasa que se encuentra allí. Sin embargo, el fitoplancton en el ejemplo del Canal de la Mancha constituye menos biomasa que los consumidores primarios, el zooplancton. Al igual que con las pirámides de números invertidas, la pirámide de biomasa invertida no se debe a la falta de productividad de los productores primarios, sino a la alta tasa de rotación del fitoplancton. El fitoplancton es consumido rápidamente por los consumidores primarios, lo que minimiza su biomasa en un momento determinado. Sin embargo, dado que el fitoplancton se reproduce rápidamente, puede mantener al resto del ecosistema.

El modelado de ecosistemas piramidales también se puede utilizar para mostrar el flujo de energía a través de los niveles tróficos. Las pirámides de energía siempre están en posición vertical, ya que la energía se pierde en cada nivel trófico, un ecosistema sin suficiente productividad primaria no puede sostenerse. Todos los tipos de pirámides ecológicas son útiles para caracterizar la estructura del ecosistema. Sin embargo, en el estudio del flujo de energía a través del ecosistema, las pirámides de energía son los modelos más consistentes y representativos de la estructura del ecosistema.


Prueba tus conocimientos

1. ¿Aproximadamente cuánta energía consumida en cada nivel trófico se convierte en biomasa?
UNA. 10%
B. 30%
C. 50%
D. 100%

2. Un consumidor principal come:
UNA. Herbívoros
B. Carnívoros
C. Material vegetal
D. Insectos

3. Las algas verdiazules son un ejemplo de:
UNA. Autótrofo
B. Heterótrofo
C. Quimioautótrofo
D. Descomponedor

4. ¿Cuál de los siguientes NO es un depredador ápice?
UNA. Atún
B. Leopardo
C. Halcón
D. Búfalo