Unidad III: Materia y energía en el ecosistema Profesora Tania Patiño Arce

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1 Unidad III: Materia y energía en el ecosistema Profesora Tania Patiño Arce biocell.tania.p.a@gmail.com

2 1.Productores, consumidores y descomponedores de los ecosistemas.

3 Conceptos Claves Productores: Consumidores: Descomponedores:

4 Actividad Diagnostica Responde las siguientes preguntas: 1.- ¿Qué distingue los autótrofos de los heterótrofos? 2.- ¿De donde obtienen las plantas la energía necesaria para crecer? Observa la siguiente figura y responde las preguntas en los espacios asignados para ello. 3.- ¿De donde obtienen los animales la energía necesaria para crecer? ¿Cómo se denomina este proceso? Obtención de energía en organismos fotosintetizadores ¿Qué nombre recibe este proceso? ____________________________ ¿Qué tipo de energía utiliza? _______________________ ¿Cuáles son los reactantes? _______________________ ¿Cuáles son los productos? _______________________ Fotosíntesis Energía química CO 2 y H 2 0 0 2 y Glucosa

5 C C

6 B Luz SolarH20H20 CO 2 O2O2 Glucosa

7 Actividad Rol de los organismos en el ecosistema 1. Observa la siguiente secuencia de imágenes y luego realiza las actividades que aparecen a continuación. 2. Describe en qué se transformó la materia contenida en el conejo y quién la transformó. 3. Explica qué organismos aprovecharon la materia descompuesta del conejo y de qué manera lo hicieron. 4. De los seres vivos incluidos en las imágenes, los únicos que se pueden considerar autótrofos son las plantas y los árboles. Estos organismos pueden fabricar sus propios nutrientes sin tener Que consumir a otros seres vivos. Considerando esto,infiere qué elementos utilizaron los organismos autótrofos de la imagen para fabricar su alimento. 5.Describe cuáles son las funciones de los organismosproductores y cuáles de los organismos descomponedores

8 Los organismos productores, como las plantas, y descomponedores, como hongos y bacterias, juegan un rol muy importante en los ciclos biogeoquímicos, ya que sin ellos no sería posible el flujo de la energía y de la materia entre todos los demás niveles tróficos y el medio abiótico. La función de los descomponedores es esencial, pues convierten la materia muerta en moléculas inorgánicas simples. Ese material será absorbido otra vez por los productores, y reciclado en la producción de materia orgánica. De esa forma se reanuda el ciclo cerrado de la materia, estrechamente vinculado con el flujo de energía. Descomponedores Son el premier grupo de la cadena alimentaria, formado generalmente por plantas verdes que convierten parte de la energía solar en moléculas orgánicas que usan o almacenan en sus tejidos. (autótrofos) Productores

9 Todos los seres vivos requieren de energía para realizar sus diferentes procesos y actividades vitales; sin embargo, estos se diferencian en el modo en que la incorporan a su organismo. Flujo de energía en los ecosistemas Nutrición autótrofa y heterótrofa Organismos Autótrofos: Pueden sintetizar sus nutrientes a partir de la energía solar, también son llamados productores, por que son los únicos que pueden ingresar energía a los ecosistemas. Organismos heterótrofos: Obtienen los nutrientes y la energía por medio de la ingesta de alimentos. Ejemplos: animales, hongos, algunos protozoos. Son llamados consumidores.

10 El sol como principal fuente de energía El Sol es el principal responsable de la vida en la Tierra. Pregunta: ¿Qué crees que ocurriría con la radiación solar que llega a la tierra si no existiera la atmosfera

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12 Actividad de Exploración Flujo de energía en los ecosistemas Entre las zonas norte y central de Chile habita un roedor endémico llamado degú, el que se alimenta de diversas hierbas y semillas. Analiza el siguiente esquema de una cadena alimentaria de la que el degú forma parte y luego realiza las actividades. 1. Describe cuántos y cuáles niveles tróficos puedes observar en la cadena alimentaria de la imagen. 2. A los organismos que pueden sintetizar sus nutrientes a partir de energía solar se les denomina fotosintetizadores. ¿Cuál de los organismos de esta cadena alimentaria encaja en esa descripción? Fundamenta tu respuesta. 3. Clasifica a los organismos de esta cadena alimentaria en productores y consumidores.

13 4. Describe cómo fluye la energía en esta cadena alimentaria. 5. Explica que crees que ocurrirá con el flujo de la energía si se extinguen los degús. 6. ¿Cuáles estimas que son los organismos que poseen menos y más energía, respectivamente? Fundamenta tu respuesta. 7. Evalúa si es correcto afirmar que el flujo de energía a través del ecosistema es de carácter lineal. Fundamenta tu respuesta. Flujo de energía en los ecosistemas

14 Actividad n°1: 1.Elabora una cadena alimentaria con los siguientes organismos 2. Identifica los organismos, productores, consumidores y descomponedores y los niveles tróficos Maqui (Árbol que produce pequeños frutos), ratón, hierba, culebra, saltamontes, bacterias y halcón.

15 2. Cadenas y tramas tróficas as

16 Madroño Cadenas Tróficas En todo ecosistema, independientemente de las especies que constituyan su comunidad, podemos agrupar a las poblaciones en diferentes niveles tróficos, de acuerdo con el modo en que obtienen su alimento. Se representan linealmente como cadenas tróficas o alimentarias, en las que se puede observar de qué manera fluyen la energía y la materia entre los organismos. Saltamontes Carbonero Cernícalo Es comido por Para representar una cadena trófica, se dibujan determinados organismos de un ecosistema. Mediante flechas se indican las relaciones alimentarias que se establecen entre ellos. La punta señala el que se comió; y el origen de la flecha, el que es comido Cadena trófica Productor o Autótrofo Consumidores o Heterótrofos

17 El flujo de energía en los ecosistemas es de carácter lineal o unidireccional. Es decir, la energía se desplaza a lo largo de una cadena o red alimentaria de un nivel trófico al siguiente. Sin embargo, una vez que un organismo ha usado energía, la transforma en calor y deja de estar disponible para cualquier otro organismo en el ecosistema.

18 Componentes en la cadena alimentaria o trófica Productor Consumidor primario Consumidor secundario Consumidor terciario Consumidor cuaternario La energía fluye a través de una cadena alimentaria 1° Nivel Trófico 2° Nivel Trófico 3° Nivel Trófico 4° Nivel Trófico 5° Nivel Trófico

19 Materia orgánica de los productores Materia orgánica de los consumidores primarios Materia orgánica de los consumidores secundarios Energía liberada en la respiración Energía almenada por el organismo Energía de los desechos Traspaso de energía en una cadena trofica

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21 Observa los seres vivos que en la naturaleza componen una cadena alimentaria y escriben si son consumidores (C), productores (P) o descomponedores (D) Hierba Langosta Lagarto Águila Puma Bacterias P C C CCD Actividad n°2

22 En tu cuaderno responde las siguientes preguntas: a.Organiza la cadena alimentaria que conforman a estos organismos b.Indica el nombre de cada nivel trófico c.Si por una perturbación del ecosistema se extinguieran los lagarto, ¿Cuáles serian las consecuencias que se presentarían en los otros eslabones de esta cadena trófica. d. ¿Cuál es el rol de la hierba y las bacterias en esta cadena trófica. e. Identifica los organismos herbívoros y carnívoros. f. ¿Cuál es el nivel trófico que tiene menos energía? Explica g.¿Cuál de estos seres vivos es el depredador tope? Fundamenta

23 Respuestas HierbaLangostaLagarto Puma Águila Bacterias a. b. Hierba, productor 1°nivel trófico Langosta, consumidor primario 2° nivel trófico Lagarto, consumidor secundario 3° nivel trófico Puma y Águila, consumidor terciario 4° nivel trófico Bacterias, descomponedores. c. consecuencias: puma y águila morirían de hambre langosta crece en población d. Rol Hierba ingresar energia a la cadena trofica Bacterias descomponen, devuelven minerales a la hierba e. Herbívoros: Langosta Carnívoros: Lagarto, puma y águila f. Nivel con menor energia: el 4 nivel trófico g. Puma y águila

24 Tramas Tróficas

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26 Según el orden en que reciben la energía los consumidores se clasifican en: Consumidores Primarios: Se denomina de esta forma a los herbívoros, que son los primeros que consumen la energía almacenada en los productores. Consumidores Secundarios: Se refiere a los carnívoros que se alimentan principalmente de animales herbívoros Consumidores Terciarios: Se denomina de esta forma a los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros. Depredador tope: Se conoce de esta forma a los consumidores que, representados en interacción trófica, no tienen depredadores naturales

27 Según la posición dentro de la cadena trófica los organismos pertenecen a alguna de las siguientes categorías: Primer nivel trófico: Corresponde a los productores, que captan la energía solar a través de la fotosíntesis o de la quimiosintesis y producen moléculas orgánicas. Segundo nivel trófico: Se refiere a los herbívoros. Tercer nivel trófico: corresponde a los carnívoros o consumidores secundarios, que se alimentan de herbívoros Cuarto nivel trófico: A este grupo pertenecen los consumidores terciarios o carnívoros que consumen a otro carnívoro Los detritívoros y descomponedores son representados por todos los niveles tróficos o generalmente al final de la cadena, recibiendo los nutrientes y la energía almacenada en los restos orgánicos de todos los miembros de esta cadena.

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29 Pasto – Conejo – Halcón Pasto – Saltamonte – Araña

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31 Taller Evaluado Modelando la transferencia de materia y energía instrucciones 1. Investiguen sobre alguno de los siguientes grupos de organismos de distintas zonas del país y luego efectúen las actividades.

32 3 puntos 10 puntos 6 puntos 10 puntos 4 puntos 3 puntos

33 10 puntos

34 3. Traspaso de energía: Pirámides Tróficas Objetivo: Explicar la transferencia de energía entre distintos niveles tróficos.

35 Traspaso de energía Los consumidores no reciben toda la energía captada por los productores y esta disminución en la cantidad de energía disponible se debe principalmente a 3 factores. Estos son: Actividad Metabólica: Todos los seres vivos que participan en la relación trófica, consumen parte de la energía que captan del eslabón anterior para renovar su tejidos, desarrollarse y reproducirse Partes no digeribles: La ma yoria de los consumidores no asimilan todas las estructuras que ingieren. Por ejem: plumas, dientes y huesos Calor: Gran parte de la energía que es captada por cada nivel trófico se disipa al ambiente en forma de calor

36 Traspaso de energía

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38 La energía se transfiere generalmente con una eficiencia del 10% Solo el 10% de la energía es asimilada los productores El 90% de la energía es utilizada para formar tejidos y otra parte es se libera al ambiente en forma de calor Ley del 10% Hierba (1000 calorías) Escarabajo (100 calorías) Lagartija (10 calorías) Zorro (1 calorías)

39 Pirámides Tróficas Son formas de representación que se utiliza para mostrar como varias algunas características, como la energia o la biomasa, al pasar de un nivel trófico a otro Permiten representar diferentes relaciones entre los distintos niveles tróficos. En ellas los productores constituyen la base y los niveles sucesivos forman los siguientes pisos de la pirámide. Se han descrito tres tipos de pirámides:  De números  De biomasa  De energía

40 Pirámides de energía Se expresa la cantidad de energía disponible en cada nivel trófico en calorías (cal) o kilocalorías (Kcal) Coigue Larva Carpintero Guiña 10.000Kcal/m² por año 1.000 Kcal/m² por año 10 Kcal/m² por año 100 Kcal/m² por año Productores Consumidores Primarios Consumidores Secundarios Consumidores Terciarios

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42 Pirámides de Biomosa Se representa el flujo de energía en la cadena trófica a través de la cantidad de biomasa presente en cada nivel trófico. 10.000 g/m² Pirámide A Zarzamora Ratón Lechuza Productores Herbívoros Carnívoros Peso seco (gramos por m²) 0,1 0,6 470 1.000 g/m² 100 g/m² La biomasa corresponde a la cantidad de materia orgánica que forma cada población, nivel trófico o un ecosistema completo.

43 Pirámide B Herbívoros Productores Peso seco (gramos por m²) 21 4 Sin embargo, existen ecosistemas que tienen mayor numero de consumidores primarios que de productores, por lo tanto la pirámide de biomasa se puede presentar invertida. El fitoplacton es un alga que presenta una alta tasa poblacional comparada con la de sus depredadores, el zooplacton, y por esta razón una pequeña biomasa de fitoplacton puede abastecer a una gran biomasa de zooplancton Fitoplacton Zooplacton

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46 Pirámides de número Muestra el numero real de los seres vivos que existen en cada nivel trófico en un tiempo y superficie determinada. Son menos útiles que las anteriores, ya que no proporcionan información de la energía, ni de la biomasa presente en las interacciones de los niveles tróficos, y pueden o no tener forma piramidal Peumo Ligeo Mantis Queltehue Numero de individuos Productores Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores terciarios

47 Pasto Langosta Araña pollito Aguilucho Productores Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores terciarios

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49 Preguntas PSU D

50 C

51 Actividad 40

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53 Escoge una cadena alimentaria y confecciona una pirámide de energía (productor 27000 kcal) aplicando la ley del 10%.

54 organizados en… Cadenas y tramas alimentarias ECOSISTEMA formado por… Productores. Consumidores. Descomponedores. depende del aporte de… Energía se comporta según las… Leyes de la termodinámica Materia se comporta… Cíclicamente La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma En cada traspaso energético parte de la energía se pierde como calor

55 Cadenas Tróficas

56 Tramas tróficas

57 B

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