Energía y Seres Vivos Los seres vivos necesitan materia y energía para: a) Cumplir con todas sus funciones vitales. b) Reparar el desgaste que sufren constantemente. c) Mantener al organismo en funcionamiento. Pero los seres vivos no pueden crear materia y energía, sino que tienen que obtenerla de una fuente externa.

Energía y Seres Vivos La materia y energía que obtienen los seres vivos, de la fuente externa, la convierten de una forma en otra a medida que cumplen funciones esenciales de mantenimiento, crecimiento y reproducción. Las plantas obtienen de la atmósfera C02 y del suelo sales minerales y agua (fuentes de materia), y el Sol es su fuente de energía externa; con ellas realizan todas sus funciones vitales.

Energía y Seres Vivos Otros organismos, incluyendo al hombre, la materia y la energía son suministradas por ciertas sustancias orgánicas como carbohidratos, proteínas, grasas, las cuales sufren algunas transformaciones para ayudar a los organismos a cumplir sus funciones vitales. Por lo tanto, el mantenimiento de la vida requiere de un intercambio continuo de sustancias (materia) y una constante transformación de la energía.

Energía y Seres Vivos Así podemos decir, que se establece un flujo de materia y energía en la que cada una (la materia y la energía), desde su origen (suelo, aire y Sol) pasa a las plantas, y después a otros organismos, donde uno de los cuales devora al que le precede y es devorado a su vez por el que le sigue, formando una cadena que se llama “cadena trófica o cadena alimenticia”.

Energía y Seres Vivos En esta cadena, la materia pasa del suelo y del aire a las plantas y de éstas a los animales. Cuando la plantas y los animales mueren vuelven al suelo y/o al aire y es nuevamente utilizada por las plantas. Por lo tanto, la materia realiza un ciclo, es decir la misma materia vuelve a ser utilizada muchísimas veces.

Energía y Seres Vivos Mientras que la energía captada del Sol, por las plantas, pasa a los animales y se disipa en forma de calor, tanto en las plantas como en los animales. Cuando las plantas y animales mueren, esa energía continúa disipándose y no se recupera más; entonces, la energía no realiza ciclos, como la materia y no puede volver a ser utilizada; por lo que se requiere una fuente que aporte un flujo constante de energía, y en este caso es el Sol.

Energía y Seres Vivos La cadena alimenticia inicia con las plantas las cuales obtienen sustancias inorgánicas (sales minerales, agua y CO2) del medio en que habitan y las transforman, mediante la energía que reciben del Sol, en sustancias orgánicas (moléculas complejas) que almacenan la energía solar en forma de energía química. A estos organismos (plantas), dentro de la cadena alimenticia, se les denomina “productores”. Estas sustancias orgánicas (moléculas complejas) son utilizadas por los propios productores (plantas) como alimento.

Energía y Seres Vivos Cuando los productores (plantas) son comidos por los animales dichas moléculas pasan a estos últimos. Tanto en las plantas como en los animales, la energía química contenida en estas moléculas es liberada y transformada en otros tipos de energía que permiten, a los seres vivos, realizar todas sus actividades. Así, para todos los movimientos es transformada en energía mecánica; para producir luz como en el cocuyo (luciérnagas o copechis en Sonora), es transformada en energía luminosa y para producir electricidad como la anguila, en energía eléctrica. A los organismos o animales que consumen a los productores (plantas), dentro de la cadena alimenticia, se les denomina “consumidores primarios o herbívoros”.

Energía y Seres Vivos Los “consumidores secundarios o carnívoros”, utilizan a los herbívoros como alimento. Cualquier animal que consume carne es un carnívoro, aún los más pequeños; los carnívoros reciben también el nombre de depredadores y los animales de los que se alimentan se denominan “presas”. El puma es depredador de venados que son sus presas.

Energía y Seres Vivos Los carroñeros, que se alimentan de animales muertos y los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros forman un tercer grupo de consumidores que se les llama “consumidores terciarios”. Por ejemplo, el cóndor es carroñero y el puma se puede alimentar de herbívoros pero también puede cazar zorros, alimentándose en éste caso de un carnívoro; el zorro puede alimentarse de herbívoros (ratones) o de carnívoros (culebras y lagartijas) otros seres como el hombre se alimentan de plantas y carnes a estos se les denomina omnívoros.

Energía y Seres Vivos Algunos animales sólo comen una clase de alimento, y por consiguiente, son miembros de una sola “cadena alimenticia”; otros animales comen muchas clases de alimentos y no sólo son miembros de diferentes cadenas alimenticias, sino que pueden ocupar diferentes posiciones en las distintas cadenas alimenticias. Un animal puede ser un consumidor primario en una cadena, comiendo plantas verdes, pero un consumidor secundario o terciario en otras cadenas, comiendo animales herbívoros u otros carnívoros.

Energía y Seres Vivos Los organismos “desintegradores o descomponedores”, son un grupo más en la cadena alimenticia que actúan sobre los organismos muertos, degradando la materia orgánica, de origen vegetal o animal y transformándola nuevamente en materia inorgánica devolviéndola al suelo y a la atmósfera (dióxido de carbono), para ser tomada por los organismos productores. A este grupo pertenecen los hongos, bacterias y otros microorganismos, quienes segregan enzimas digestivas sobre el material muerto o de desecho y luego absorben los productos de la digestión. 

Energía y Seres Vivos Cada nivel de la cadena alimentaria se denomina eslabón, el cual obtiene la energía necesaria para la vida del nivel inmediato anterior; y el productor la obtiene del Sol, de modo tal que la energía fluye a través de la cadena. En este flujo de energía se produce una gran pérdida de la misma en cada traspaso de un eslabón a otro, por lo cual un nivel de consumidor alto (ej: consumidor terciario) recibirá menos energía que uno bajo (ej: consumidor primario). Dada esta condición de flujo de energía, la longitud de una cadena no va más allá de consumidor terciario o cuaternario.

Energía y Seres Vivos Una cadena alimentaria en sentido estricto, tiene varias desventajas en caso de desaparecer un eslabón: a) Desaparecerán con él todos los eslabones siguientes pues se quedarán sin alimento. b) Se superpoblará el nivel inmediato anterior, pues ya no existe su predador.  c) Se desequilibrarán los niveles más bajos como consecuencia de lo mencionado en a) y b).

Energía y Seres Vivos Ejemplo de una cadena trófica que fue afectada por la intervención del hombre, es el caso de los coyotes en EE.UU. que fueron considerados plaga y se diezmaron. Si bien es verdad que estos animales vivían cerca del hombre y de cuando en cuando robaban una gallina su principal alimento lo constituía un grupo de roedores que se alimentan de tubérculos y raíces carnosas empleadas en agricultura. La desaparición casi total de los coyotes trajo aparejado una superpoblación de roedores, que como consecuencia hizo estragos en los cultivos.

Energía y Seres Vivos El hombre es el final de varias cadenas alimenticias; por ejemplo, come pescados grandes que comieron otros peces pequeños, que se alimentaron de invertebrados que a su vez se nutrieron de algas. La magnitud final de la población humana (o la población de cualquier animal) está limitada por: a) La longitud de nuestra cadena alimenticia. b) El porcentaje de eficacia de transferencia de energía en cada eslabón de la cadena. c) La cantidad de energía luminosa que cae sobre la Tierra.

Energía y Seres Vivos El hombre nada puede hacer para aumentar la cantidad de energía luminosa incidente, y muy poco para elevar el porcentaje de eficacia de transferencia de energía, por lo que sólo podrá aumentar el aporte de energía de los alimentos, acortando la cadena alimenticia, es decir, consumiendo productores primarios, vegetales y no animales. En los países superpoblados como China e India, los nativos son principalmente vegetarianos porque así la cadena alimenticia es más corta y un área determinada de terreno puede de esta forma servir de sostén al mayor número de individuos.

Energía y Seres Vivos En conclusión, las plantas son la base de la cadena alimentaria para los herbívoros. Para los carnívoros, la base de esta cadena son los insectos y otros animales más pequeños. Los animales más grandes no están excluidos de esta cadena, ya que ellos les sirven a un grupo de microorganismos que se alimentan de ellos cuando mueren.

Energía y Seres Vivos Todo es reutilizado en la naturaleza y los animales y vegetales acaban siempre por ser la comida de otra especie animal. El elefante no tiene depredadores naturales, pero cuando muere, los buitres se alimentan de sus restos. Los restos demasiado pequeños serán la presa de las moscas y otros pequeños insectos. Por tanto, todos los animales serán el alimento de otras especies y todos tienen un papel fundamental en la cadena alimenticia. Quitar una especie tendrá repercusiones sobre el resto de la cadena como se mencionó anteriormente.