Redes tróficas y dinámica trófica

Quién come a quién enlaza las especies de una comunidad en redes tróficas a través de las cuales fluyen la energía y los materiales, y los cambios en un nivel pueden propagarse en cascada por toda la red.

Definition

Las redes tróficas y la dinámica trófica describen la red de interacciones alimentarias entre especies y el flujo de energía resultante, así como la regulación de la abundancia a través de los niveles tróficos en una comunidad.

Scope

Este tema abarca la estructura y la dinámica de las relaciones alimentarias: los niveles tróficos y las cadenas alimentarias, la arquitectura de red de las redes tróficas, la eficiencia de la transferencia de energía y la pirámide de productividad, y la regulación de las comunidades de arriba hacia abajo por los depredadores o de abajo hacia arriba por los recursos. Incluye la depredación clave, las cascadas tróficas y las consecuencias de la eliminación de los consumidores superiores.

Core questions

• ¿Cómo se organizan las relaciones alimentarias en niveles tróficos y redes alimentarias?
• ¿Con qué eficiencia se transfiere la energía de un nivel trófico al siguiente?
• ¿Cuándo se controlan las comunidades de arriba hacia abajo versus de abajo hacia arriba?
• ¿Cómo propagan las cascadas tróficas los efectos de los depredadores a través de una comunidad?

Key theories

Flujo de energía trófico-dinámico

La energía que ingresa a una comunidad como producción primaria se transfiere a los niveles tróficos con grandes pérdidas en cada paso, de modo que solo una pequeña fracción llega a los consumidores superiores, lo que limita la longitud de la cadena alimentaria y la biomasa de los niveles superiores.

Cascadas tróficas y control de arriba hacia abajo

Los depredadores pueden regular las comunidades de arriba hacia abajo, y su eliminación puede liberar herbívoros o mesodepredadores en cascadas que reorganizan la abundancia y diversidad de los niveles tróficos inferiores.

Mechanisms

Los productores fijan la energía que se transfiere a los consumidores cuando son ingeridos; debido a que la respiración, la egestión y el consumo incompleto disipan la mayor parte de la energía en cada transferencia, la eficiencia ecológica suele ser de alrededor del diez por ciento, lo que limita el número de niveles tróficos. Los depredadores reducen la abundancia o alteran el comportamiento de sus presas, lo que a su vez afecta los recursos de las presas; cuando estos efectos se propagan por una cadena alimentaria, producen cascadas tróficas, cuya fuerza depende de la conectividad de la red, la omnivoría y la presencia de interactores fuertes.

Clinical relevance

La comprensión de las redes tróficas informa la gestión de la pesca y los depredadores, la conservación de los depredadores ápice, la predicción de las consecuencias de la pérdida de especies y el control de plagas mediante agentes biológicos. Este es un contexto educativo, no una prescripción de manejo.

History

Elton describió las cadenas alimentarias y la pirámide de números en 1927, y Lindeman cuantificó el flujo de energía a través de los niveles tróficos en 1942. Los experimentos de Paine sobre depredadores clave en la década de 1960 revelaron el control de arriba hacia abajo, y Estes y sus colegas documentaron una degradación trófica generalizada debido a la pérdida de consumidores ápice.

Debates

Control de arriba hacia abajo versus de abajo hacia arriba

La importancia relativa del control por los depredadores versus por el suministro de recursos varía entre los sistemas, y los ecólogos debaten cuándo y dónde domina cada uno, con muchas comunidades formadas por ambos actuando simultáneamente.

Key figures

• Charles Elton
• Raymond Lindeman
• Robert Paine
• James Estes

Seminal works

• lindeman1942
• paine1966
• estes2011

Frequently asked questions

¿Por qué las cadenas alimentarias suelen ser cortas?

Debido a que solo alrededor del diez por ciento de la energía en un nivel trófico se transfiere al siguiente, hay muy poca energía para soportar muchos niveles, lo que limita la mayoría de las cadenas alimentarias a cuatro o cinco eslabones.

¿Qué es una cascada trófica?

Una cascada trófica ocurre cuando un cambio en la abundancia de un depredador superior se propaga por la red alimentaria, alterando indirectamente la abundancia de organismos dos o más niveles por debajo de él.