LA NUTRICIÓ I LES RELACIONS TRÒFIQUES DELS ÉSSERS VIUS.
La nutrició de les plantes verdes
Les necessitats principals necessitats de les plantes són aigua, sals minerals, llum i CO2.
L’aigua la prenen per les arrels, per una regió plena de pèls absorbents anomenada zona pilífera.
L’evapotranspiració o eliminació d’aigua que circula per la planta a través de les fulles.
Les plantes necessiten sals minerals ja que sense elles es moren o creixen pitjor.
Les plantes també necessiten llum, ja que una planta mal il·luminada grogueja i creix malament, i sense llum mor.
A més, necessiten diòxid de carboni (CO2) per poder créixer.
Les plantes verdes produeixen la seva pròpia matèria orgànica en presència de llum i a partir de substàncies minerals, com aigua, sals minerals i diòxid de carboni. Nutrició autòtrofa.
El procés de la fotosíntesi o funció clorofíl·lica té lloc a les parts verdes de les plantes que contenen el pigment verd de la clorofil·la.
Fotosíntesi significa fer coses amb la llum, i les plantes utilitzen la llum per fer aliment a partir de CO2, aigua i sals minerals, acompanyada de l’expulsió de gas d’oxigen.
|
CO2 + H2O + sals minerals +energia llumínica Glucosa +O2 |
Algunes plantes són paràsites d’altres vegetals, directament de la tija o les arrels, on hi ha plantes paràsites que no perden el seu color verd mantenint part de la seva alimentació de forma autòtrofa, paràsits a mitges o hemiparàsit; altres plantes paràsites tenen un color vermellós o terrós i si perden la clorofil·la fent una completa alimentació heteròtrofa, xuclen matèria orgànica de les arrels de les plantes parasitades.
La nutrició de fongs i bacteris
Els fongs són heteròtrofs i sols necessiten matèria orgànica per viure i nodrir-se. No són capaços de produir el seu aliment.
Necessiten créixer sobre un substracte orgànic amb un cert grau d’humitat i temperatura.
Tots els fongs són heteròtrofs, però segons quina mena de matèria orgànica utilitzen, distinguim entre sapròfits i paràsits.
Els fongs sapròfits s’alimenten de restes de matèria orgànica morta, com fusta dels troncs i arrels mortes.
Les floridures també són sapròfits, on destaquem Penicillium d’on s’extreu la penicil·lina.
Altres fongs sapròfits viuen en amb un alga, generant un organisme nou anomenat líquen.
Els fongs paràsits viuen a dins o a sobre d’organismes vius, generant perjudici i alimentant-se directament de la matèria orgànica viva. Paràsits de vegetals, animals i l’home.
Els fongs sapròfits són molt importants als ecosistemes, ja que alhora que s’alimenten reciclen la matèria orgànica, la eliminen i retornen al cicle de la matèria; són els anomenats organismes descomponedors, funció que duen a terme conjuntament fongs i bacteris, predominant els primers als medis àcids i els segons als medis alcalins.
La nutrició dels animals
La nutrició dels animals és heteròtrofa, es nodreixen de matèria orgànica produïda per altres éssers vius.
Els animals que mengen vegetals s’anomenen herbívors o fitòfags.
Els animals que mengen altres animals s’anomenen carnívors o zoòfags.
També hi ha animals que mengen una mica de tot, animals i vegetals, s’anomenen omnívors.
Hi ha animals que s’alimenten d’altres animals en un procés avançat de descomposició, són els carronyers o necròfags. D’altres s’alimenten d’excrements, s’anomenen copròfags.
També hi ha animals que s’alimenten de l’animal sobre el qual, o dins del qual, viuen, s’anomenen paràsits.
D’entre els aliments què disposen els animals sempre els escullen d’acord a les seves preferències.
En ecologia, l’alimentació d’un animal es representa mitjançant un diagrama circular que permet identificar el seu règim alimentari i la importància relativa de cada aliment, on la superfície que ocupa representa el percentatge de l’aliment en l’alimentació de l’animal.
Les preferències sovint s’han d’adaptar a les disponibilitats del moment, canviant d’alimentació amb el pas de les estacions.
Els règims alimentaris de molts animals són molt estrictes, com els nectívors, granívors i xilòfags (fusta) en herbívors, o insectívors i piscívors.
El nínxol ecològic és la posició tròfica (punt de vista alimentari) que ocupa una espècie determinada dins del ecosistema. Fa referència a la funció de l’espècie dins l’ecosistema, paper que ocupa en la cadena tròfica i espai que ocupa.
En un ecosistema madur tots els nínxols ecològics estan ocupats per una sola espècie.
S’anomenen espècies vicariants aquelles espècies que ocupen el mateix nínxol ecològic en zones geogràfiques diferents. Si aquestes espècies entraren en contacte, una desplaçaria a l’altra.
Interaccions interspecífiques.
Dos espècies de la mateixa comunitat amb necessitats comunes, interactuen entre ells beneficiant-se, fent-se mal o sense adonar-se’n.
- Ø Competència: les poblacions tenen algun tipus d’efecte negatiu, una sobre l’altra, sovint estils o estils de vida similars. La espècie més efectiva acaba desplaçant a l’altra, on també depenen del tamany de les poblacions inicials de les diferents espècies que es posen en contacte, també pot existir coexistència.
Al·lopàtric eliminen competidors amb substàncies químiques.
- Ø Depredació: Una població viu mitjançant la caça e ingesta de l’altra. En un principi la relació és beneficiosa contra la superpoblació una de l’altra. Existeixen uns principis d’organització de la interacció predador-pressa com la teoria del forratge òptim, densitat de aliment alta predador busca espècies de bona qualitat e ignora les de baix contingut alimentici, si baixa la densitat d’aliments, el predador es torna poc selectiu i amplia el rang de preses.
El model de Lotka-Volterre estableix la dinàmica del predador-pressa, on si no existeix predador la pressa creix exponencialment. Els equilibris seran oscil·lants, amb pics poblacionals els dos conjuntament.
- Ø Parasitisme: paregut a la depredació, xicotets organismes que viuen dins o sobre un altre organisme de major tamany perjudicant-lo. Una quarta part de les espècies animals són paràsites. Una espècie viu a expenses d’un altra, sense consumir-la com aliment, però matant-lo poc a poc. Contra produent que siguen massa efectius ja que maten massa ràpid l’hoste. Ectoparàsits i endoparàsits. Necessiten desplaçar-se d’un hoste a un altre amb un cicles de vida força complexes.
- Ø Comensalisme: interaccions que es produeixen quan una espècie es beneficia de l’altra i aquesta no ix afectada però tampoc beneficiada. Benefici a una sola espècie en quan a aliment, substrat o protecció. Relacions comensals facultatives i obligatòries (sols unes poques espècies). Les rèmores dels taurons.
- Ø Cooperació: interacció en que les dos espècies es beneficien però tant una com l’altra poden sobreviure per separat.
- Ø Mutualisme: interacció en que les dos espècies es beneficien entre si fins al punt que arriben a ser necessàries per la supervivència de les dos espècies (abelles i flors). Associació evolutiva que beneficia a les dos espècies.
Fluctuacions.
Biocenosi en equilibri estable es donen fluctuacions igual que en poblacions estables, degut a resistències ambientals, fonamentalment per factors fisicoquímics, depredació, competència … etc, factors que afecten a les poblacions i les seues interrealcions amb les altres poblacions, provocant alteracions en la biocenosi o comunitat, recobrant posteriorment l’equilibri. Fluctuacions regulars i cícliques.
Estructura tròfica: cadenes i piràmides alimentàries.
La vida en la terra necessita la energia que li arriba del Sol i passa als organismes per la cadena tròfica, tot comença per les plantes que són els productors primaris, que seran menjades pels herbívors, consumidors primaris, i estos a la vegada pels carnívors, consumidors secundaris. Quan tots ells moren, els macròfags (fongs, bacteris i detritus en general) que són els organismes descomponedors reciclen esta matèria i energia, estan de nou els cicles de les cadenes tròfiques.
Les diferents cadenes tròfiques no estan aïllades, formen un entramat entre sí anomenat cadena o xarxa tròfica.
El nínxol ecològic fa referència al paper que cada espècie juga dins del ecosistema, considerant els éssers vius que ocupen el mateix esglaó a dins de la cadena d’alimentació, com als que perteneix el mateix nínxol ecològic.
Les piràmides de biomassa, energia o nombre d’individus són una representació útil per l’estudi de les cadenes o xarxes tròfiques. En cada nivell tròfic hi ha una pèrdua de matèria i energia, on cada estrat de la piràmide es cada vegada més estret (no solen representar els descomponedors).
– Piràmides de producció (biomassa o energia): Més representatives i eviten errors que poden produir les de nombre d’individus. La piràmide representa estrat basal productors primaris, després consumidors primaris, consumidors secundaris, consumidors terciaris …, com vas pujant en la piràmide cada vegada l’estrat és més menut que l’anterior, símbol de la successiva pèrdua de matèria i energia.
– Piràmides amb nombre d’individus en cada nivell tròfic, on quan vas pujant hi ha cada vegada menys individus. Excepció de piràmides invertides on els consumidors terciaris són paràsits.
Les piràmides de producció, biomassa o energia, compleixen la regla del 10%, on sols el 10% de la matèria i energia d’un nivell tròfic passa al següent nivell, la resta es perd. Regla que es compleix millor als ecosistemes marins que no pas al terrestres, que solen ser menys eficients.
Productors primaris:
Són els organismes que fan entrar la energia en el ecosistema. Plantes terrestres i aquàtiques, incloses algues i algunes bactèries. Són els 99’9% del pes de la biomassa en la biosfera.
La fotosíntesi capta l’energia lluminosa del Sol i la converteix en energia química, ATP i NADPH, per utilitzar-la posteriorment per sintetitzar molècules orgàniques, gliceraldehid inicialment, amb presència de diòxid de carboni i aigua, i producció d’oxigen. A partir d’ací, la planta podrà sintetitzar altres molècules orgàniques més complexes, afegint altres elements orgànics que extrau del sòl on estan les arrels.
Les plantes en els períodes on no fan la fotosíntesi per què no hi ha llum solar o els estomes estan tancats, respira normalment, obtenint energia mitjançant l’oxidació de molècules orgàniques, consumint oxigen i desprenent diòxid de carboni, contrari a la fotosíntesi.
La producció del ecosistema és la quantitat de biomassa o energia que el ecosistema es capaç de generar per unitat de temps i superfície (mg/cm2/dia o g/m2/any o kg/ha/any).
La producció primària és la quantitat de biomassa o energia que capaç de generar els productors primaris d’un ecosistema concret.
La producció primària bruta és la quantitat d’energia total que és fixada en la fotosíntesi.
La producció primària neta és la quantitat d’energia total fixada per la fotosíntesi, menys l’energia empleada en la respiració.
La producció primària neta mitjana d’un ecosistema marí litoral és d’uns 100 g de Carboni/cm2/any, i als ecosistemes terrestres sols de 30gC/cm2/any.
Les plantes absorbeixen millor la llum difosa que la de alta intensitat. Carboni, nitrogen i fòsfor com elements que les plantes necessiten, sent factors limitants en la seua producció, on normalment és el fòsfor el més escàs.
Productors secundaris:
La resta de nivells tròfics, consumidors i desintegradors, que són tots heteròtrofs, amb diferències entre herbívors i carnívors.
Els carnívors i detritívors, també reben indirectament la energia de les plantes a través de la xarxa tròfica.
Els animals oxiden els aliments, no ho aprofiten tot, i produeixen desfets com la orina i la femta, o difonent-lo en forma de calor.
La producció secundària neta parteix de l’energia metabòlica empleada pels consumidors per créixer i reproduir-se, sols utilitzen una xicoteta part, la major part de l’energia s’utilitza en el manteniment.
Els detritívors tenen un xicotet tamany i es troben per totes parts, les seues poblacions es multipliquen i desapareixen. Aprofiten molt poc l’energia i tenen una eficiència molt baixa. Són molt importants per la assimilació dels restes de la matèria orgànica de les xarxes tròfiques. Són els agents necessaris del retorn dels elements, tancant els cicles d’aquestos. Fongs en ecosistemes terrestres i bacteris més abundants en els ecosistemes aquàtics.
La producció secundària és l’augment de biomassa produïda pels consumidors.
La productivitat és el quocient que relaciona la producció amb la biomassa (productivitat=producció/biomassa), on la producció és una estimació i la productivitat intenta ser una valoració de la eficiència del ecosistema.
La majoria dels ecosistemes no superen 1%, en canvi, en alguns ecosistemes marins, ocasionalment, poden arribar a valors del 100% amb un fitoplàncton que es reprodueix molt ràpid (aspecte rar de la piràmide amb més zooplàncton que fitoplàncton).