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Ecosistema, cadenas tróficas y flujo de energía

Un ecosistema son todos los seres vivos de un lugar y las cosas sin vida que los rodean, funcionando juntos. La energía entra como luz del Sol, sube en un solo sentido por la cadena trófica y solo un 10 % pasa a cada nivel siguiente.

🎬 Historia paso a paso

  1. Este estanque es un ecosistema. Las plantas, los peces y una rana están vivos (bióticos). La luz del Sol, el agua, el suelo, el aire y las rocas no tienen vida (abióticos). Cuéntalos: todos trabajan juntos.
  2. Cada ser vivo tiene su trabajo. Las plantas verdes fabrican alimento con la luz del Sol: son productores. Los animales se comen a otros: son consumidores. Los hongos y las bacterias descomponen lo que está muerto: son descomponedores.
  3. Mira cómo crece una cadena trófica: hierba → saltamontes → rana → serpiente → águila. Cada flecha significa 'es comido por'. Cada escalón de la cadena es un nivel trófico.
  4. La energía no pasa completa. Solo un 10 % sube al siguiente nivel; el resto se pierde como calor. Mira la pirámide: 10,000 J → 1,000 J → 100 J → 10 J. Por eso las cadenas se detienen a los 3 o 4 niveles.
  5. Ahora los puntos rojos: un pesticida como el DDT. La hierba tiene un poco. Cada animal se come muchos del nivel de abajo y la sustancia no se descompone. Así, el águila de arriba acumula más. Esto es la biomagnificación.
  6. Ahora te toca a ti. Mueve el control de energía inicial y lee la energía de cada nivel debajo. Marca 'Mostrar pesticida' para ver dónde se acumula el veneno. Arrastra para girar la escena.

Consejo: arrastra la escena 3D para girarla. Usa dos dedos para hacer zoom.

🤔 Dudas comunes, resueltas

¿De verdad es un ecosistema un jardín o una pecera si los hizo el ser humano?

Sí. Sigue teniendo partes vivas (plantas, peces) que se relacionan con partes sin vida (agua, luz, suelo). Se llama ecosistema artificial porque las personas lo montan y lo cuidan.

¿Dónde encajan los descomponedores en la cadena trófica?

No son un eslabón; actúan sobre la materia muerta de todos los niveles y devuelven los minerales al suelo para los productores. En el estanque ves los hongos en la orilla, no en la fila.

¿Hacia dónde debe apuntar la flecha en una cadena trófica?

Del alimento a quien lo come, en el sentido en que se mueve la energía: hierba → saltamontes. Mira cómo se construye la cadena bloque a bloque.

¿A dónde va el 90 % de energía que se pierde?

La mayor parte se usa en la vida del propio animal (respirar, moverse, mantenerse caliente) y se escapa como calor; una parte queda en huesos, pelo o desechos sin digerir. Mira las nubecitas naranjas de calor que salen de la pirámide.

¿Por qué la energía no puede volver a las plantas como los minerales?

La energía perdida como calor se esparce en el ambiente y las plantas no pueden usar calor para fabricar alimento. Solo sirve la luz del Sol. Por eso la pirámide nunca se vuelve a llenar desde arriba.

Si la energía disminuye al subir por la cadena, ¿por qué aumenta el DDT?

La energía se gasta y se pierde, pero el DDT no se descompone ni sale del cuerpo. Cada animal junta el DDT de muchas comidas, así que se acumula. Compara los puntos rojos de cada bloque.

¿Qué es un ecosistema?

Un ecosistema es una unidad de la naturaleza donde los seres vivos se relacionan entre sí y con las cosas sin vida que los rodean. Un bosque, un estanque, un lago, una pradera y un desierto son ecosistemas naturales. Un jardín, un campo de cultivo y una pecera son ecosistemas artificiales (hechos por humanos), porque las personas los planean y los cuidan.

Componentes bióticos y abióticos

Los componentes bióticos son las partes vivas: plantas, animales, hongos y bacterias. Los componentes abióticos son las partes sin vida: luz solar, temperatura, agua, aire, suelo y minerales. No se puede quitar uno sin cambiar el otro. Si quitas la luz del Sol, las plantas mueren; si quitas las plantas, los animales pasan hambre.

Productores, consumidores y descomponedores

Los productores son las plantas verdes y algunas bacterias (como las algas verdeazuladas) que fabrican alimento por fotosíntesis. Se llaman autótrofos.

Los consumidores no pueden fabricar alimento, así que se comen a otros. Se agrupan en herbívoros (comen plantas, p. ej. la cabra), carnívoros (comen animales, p. ej. el león), omnívoros (comen de todo, p. ej. el cuervo y los humanos) y parásitos (viven sobre un huésped, p. ej. los piojos).

Los descomponedores son bacterias y hongos que rompen plantas y animales muertos en sustancias simples. Así devuelven los minerales al suelo para que los productores los usen otra vez. Sin descomponedores, la materia muerta se acumularía y el suelo se quedaría sin nutrientes.

Cadenas tróficas, redes tróficas y niveles tróficos

Una cadena trófica (o alimentaria) es una serie de seres vivos donde cada uno se come al anterior. Ejemplo: hierba → saltamontes → rana → serpiente → águila. En el agua: algas → pez pequeño → pez grande → garza.

Cada escalón de una cadena trófica es un nivel trófico: T1 = productores, T2 = consumidores primarios (herbívoros), T3 = consumidores secundarios, T4 = consumidores terciarios.

En la naturaleza, casi todos los animales comen más de una cosa y tienen más de un enemigo. Por eso muchas cadenas se unen en una red llamada red trófica. Una red trófica hace al ecosistema más estable: si un alimento escasea, los animales pueden cambiar a otro.

Flujo de energía y la ley del 10 %

Las plantas verdes captan solo alrededor del 1 % de la luz solar que cae sobre sus hojas. Cuando un herbívoro come una planta, recibe solo cerca del 10 % de la energía guardada en ella. El resto se usa en los procesos vitales de la propia planta, se pierde como calor o queda en partes que no se comen o no se digieren. Esta es la ley del 10 por ciento (propuesta por Lindeman).

Por qué el flujo de energía es de un solo sentido (unidireccional)

La energía va del Sol → productores → herbívoros → carnívoros. Nunca regresa: la energía perdida como calor no la pueden usar las plantas. Por eso el flujo de energía es unidireccional. Los minerales, en cambio, dan vueltas y vueltas con ayuda de los descomponedores.

Por qué las cadenas tróficas tienen solo 3 o 4 niveles

La energía se reduce a una décima parte en cada paso. En el cuarto o quinto nivel queda tan poca que no alcanza para mantener una población. Por eso los grandes carnívoros son pocos, y por eso una dieta vegetariana (comer en el nivel 2) desperdicia menos energía del Sol.

Biomagnificación

Pesticidas como el DDT se rocían sobre los cultivos. Una parte se lava hacia el suelo y el agua y entra en las plantas. Estas sustancias no se descomponen ni salen del cuerpo; se guardan en la grasa. Un animal que come muchas plantas junta toda la sustancia de ellas. El siguiente animal come muchos de esos animales, y así sucesivamente.

Por eso la cantidad de la sustancia por kg de cuerpo sube en cada nivel trófico. Esto es la biomagnificación. Los consumidores del nivel más alto, incluidos los humanos, reciben la dosis mayor. Por eso los cereales, las verduras, el pescado e incluso la leche pueden llevar restos de pesticida.

Fórmulas y definiciones clave

Ejemplos resueltos

1. Nombra dos componentes bióticos y dos abióticos de un estanque.

Bióticos: plantas acuáticas (hidrilla, algas), peces, ranas, bacterias. Abióticos: agua, luz del Sol, oxígeno disuelto, suelo del fondo, temperatura.

2. En una cadena trófica, los productores tienen 20,000 J de energía. ¿Cuánta energía llega al consumidor secundario?

Productor → consumidor primario: 20,000 × 10 % = 2,000 J. Consumidor primario → secundario: 2,000 × 10 % = 200 J. Respuesta: 200 J.

3. Un halcón (4.º nivel trófico) recibe 5 J de energía. ¿Cuánta energía había en los productores de su cadena?

Bajar un nivel multiplica por 10. Nivel 3: 50 J, nivel 2: 500 J, nivel 1: 5,000 J. Los productores tenían 5,000 J.

4. En la cadena hierba → ciervo → tigre, si la hierba tiene 1,00,000 kJ, ¿cuánta energía recibe el tigre y qué fracción de la energía de la hierba es esa?

Ciervo: 1,00,000 × 0.1 = 10,000 kJ. Tigre: 10,000 × 0.1 = 1,000 kJ. Fracción = 1,000 / 1,00,000 = 1/100 = 1 %.

5. ¿Por qué una persona que come pescado de un lago contaminado con DDT tendrá más DDT que el pez?

El DDT no se descompone y queda en la grasa del cuerpo. La persona come muchos peces con el tiempo, así que todo su DDT se junta en ella. Al estar en un nivel trófico más alto, termina con la mayor concentración: biomagnificación.

6. ¿Por qué una red trófica es más estable que una sola cadena trófica?

En una red cada animal tiene varias opciones de comida. Si una presa escasea, el depredador come otra, y el ecosistema no se derrumba.

Errores comunes

Test de práctica

1. ¿Cuál de estos es un componente abiótico?
2. Una pecera es:
3. Si los productores tienen 5,000 J, los consumidores primarios reciben unos:
4. En hierba → insecto → rana → serpiente, ¿qué organismo tendría la mayor concentración de DDT?
5. El flujo de energía en un ecosistema es:

Práctica: responde tú mismo

Escribe o elige tu respuesta y pulsa Comprobar. Usa la pista si te atascas; la solución completa aparece después de responder.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la ley del 10 % en palabras sencillas?

Cuando un ser vivo se come a otro, recibe solo cerca de una décima parte de la energía que estaba guardada en su comida. El otro 90 % se gasta o se pierde como calor.

¿Por qué las cadenas tróficas suelen tener solo 3 o 4 niveles?

Porque la energía baja a una décima parte en cada nivel. Después de 4 niveles queda muy poca energía para alimentar a otro grupo de animales.

¿Entra este tema en el examen de Clase 10 del CBSE?

Sí. Es parte del capítulo 'Our Environment' (Nuestro entorno) de la unidad de recursos naturales. Las preguntas sobre cadenas tróficas, problemas de la ley del 10 % y biomagnificación son comunes en respuestas de 2 a 3 puntos.

Dónde se estudia

Canada (Ontario)Grade 9B. Biology
NetherlandsVWO 2 (onderbouw)Organisms and environment
PolandSzkoła podstawowa, klasa VIIIVII. Ecology and environmental protection
RomaniaClasa a IX-aEnvironmental protection
Spain2º ESOEcology and sustainability
Ukraine9 класHumans and the biosphere
CBSE (India)Class 8How Nature Works in Harmony
CBSE (India)Class 10Natural Resources
England (GCSE, A level)Year 9Biology: Interactions and interdependencies
England (GCSE, A level)Year 114.7 Ecology
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USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 8MS-LS2 Ecosystems
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 10Ecosystems: interactions, energy and dynamics
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 12The Living World: Ecosystems
Japan中学3年Field 2 (7): Nature and humans
Japan高校1年Biodiversity and ecosystems
South Korea고등학교 1학년Environment and energy
Germany (Bavaria)Jahrgangsstufe 9Soil ecosystem
FranceTroisièmeEarth, environment and human action
FrancePremièreContemporary environmental issues
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FranceTerminaleContemporary environmental issues
Russia8 классEvolution and ecology of animals
Russia8 классAnimals in communities
China八年级(初二)U5 Ch.1 Ecosystems
China高二Sel.2 Ch.3 Ecosystems

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