Estructura y función de un ecosistema

Los dos aspectos principales de un ecosistema son la estructura y la función.

Por estructura entendemos:

(i) la composición de la comunidad biológica incluyendo especies, números, biomasa, historia de vida y distribución en el espacio, etc.

(ii) la cantidad y distribución de los materiales no vivos, como nutrientes, agua, etc., y

(iii) el rango o gradiente de condiciones de existencia, como la temperatura, la luz, etc.

Por función entendemos:

(i) la tasa de flujo de energía biológica, es decir, las tasas de producción y respiración de la comunidad,

(ii) tasa de materiales o ciclos de nutrientes, y

(iii) regulación biológica o ecológica que incluye tanto la regulación de los organismos por el medio ambiente (fotoperiodismo, etc.) como la regulación del medio ambiente por el organismo, (organismos fijadores de nitrógeno, etc.). Así, en cualquier ecosistema, la estructura y la función (funciones de tasa) se estudian juntas.

Estructura de un ecosistema:

Un ecosistema tiene dos componentes principales: abiótico y biótico.

El componente abiótico (no vivo) incluye:

(i) La cantidad de sustancias inorgánicas como P, S, C, N, H, etc. involucradas en los ciclos de materiales. La cantidad de estas sustancias inorgánicas, presentes en un momento dado en un ecosistema, se designa como estado permanente o calidad permanente,

(ii) Cantidad y distribución de productos químicos inorgánicos, como clorofilas, etc., y de materiales orgánicos, como proteínas, carbohidratos, lípidos, etc. presentes en la biomasa o en el medio ambiente, es decir, la estructura bioquímica que vincula los componentes bióticos y abióticos de el ecosistema,

(iii) El clima de la región dada. El componente Biótico (vivo) es de hecho la estructura trófica de cualquier ecosistema, donde los organismos vivos se distinguen en base a sus relaciones nutricionales. Los componentes biotecnológicos de un ecosistema tienen dos subcomponentes: autotróficos y heterótrofos.

(i) Componente autotrófico:

En la que predomina la fijación de la energía luminosa, el uso de sustancias inorgánicas simples y la acumulación de sustancias complejas. El componente está constituido principalmente por plantas verdes, incluyendo bacterias fotosintéticas. En cierta medida, los microbios quimiosintéticos también contribuyen a la acumulación de materia orgánica. Los miembros del componente autótrofo son conocidos como productores.

(ii) Componente heterotrófico:

En el que predominan la utilización, reordenación y descomposición de materiales complejos. Los organismos involucrados son conocidos como consumidores, ya que consumen la materia acumulada por los productores (autótrofos). Los consumidores son categorizados más a fondo como: macro y micro consumidores.

(a) Consumidores macro:

Estos son los consumidores, que en un orden tal como ocurren en una cadena alimentaria son herbívoros, carnívoros (u omnívoros). Los herbívoros también son conocidos como consumidores primarios. Los consumidores secundarios y terciarios, si están presentes, son carnívoros u omnívoros. Todos ellos son fagótrofos que incluyen principalmente animales que ingieren otra materia orgánica particulada y orgánica.

(b) Micro consumidores:

Estos son conocidos popularmente como descomponedores. Son saprotrofos (osmótrofos) e incluyen principalmente bacterias, actinomicetos y hongos. Descomponen compuestos complejos de protoplasma vivo o muerto que absorben algunos de los productos de descomposición o descomposición y liberan nutrientes inorgánicos en el medio ambiente, lo que los pone nuevamente a disposición de los autótrofos.

El componente biótico de cualquier ecosistema puede considerarse como el reino funcional de la naturaleza, ya que se basan en el tipo de nutrición y la fuente de energía utilizada. La estructura trófica de un ecosistema es un tipo de acuerdo entre productores y productores, donde cada nivel de "alimento" se conoce como nivel trófico.

La cantidad de material vivo en diferentes niveles tróficos o en una población componente se conoce como el cultivo en pie, un término aplicable tanto a las plantas como a los animales. El cultivo en pie puede expresarse en términos de (i) número de organismos por unidad de área, o (ii) biomasa, es decir, masa del organismo en área de unidad, que se puede medir como peso vivo, peso seco, peso seco sin cenizas o peso de carbono, o calorías o cualquier otra unidad conveniente adecuada para propósitos comparativos.

Función de un ecosistema:

Muchas de las relaciones más importantes entre los organismos vivos y el medio ambiente están controladas en última instancia por la cantidad de energía entrante disponible recibida en la superficie de la Tierra desde el sol. Es esta energía la que ayuda a impulsar los sistemas bióticos. La energía del sol permite a las plantas convertir productos químicos inorgánicos en compuestos orgánicos. Solo una pequeña proporción de la luz solar recibida en la superficie de la Tierra se transforma en una forma bioquímica.

Los organismos vivos pueden usar la energía básicamente en dos formas: radiante o fija. La energía radiante existe en forma de energía electromagnética, como la luz. La energía fija es la energía química potencial que se encuentra en las sustancias orgánicas. Esta energía puede ser liberada a través de la respiración. Los organismos que pueden tomar energía de fuentes inorgánicas y fijarla en moléculas orgánicas ricas en energía se denominan autótrofos.

Si esta energía proviene de la luz, a estos organismos se les llama autótrofos fotosintéticos. En la mayoría de los ecosistemas, las plantas son el autótrofo fotosintético dominante. Los organismos que requieren energía fija que se encuentra en las moléculas orgánicas para su supervivencia se llaman heterótrofos. Los heterótrofos que obtienen su energía de los organismos vivos se llaman consumidores.

Los consumidores pueden ser de dos tipos básicos: Consumidores y descomponedores. Los consumidores que consumen plantas son conocidos como herbívoros. Los carnívoros son consumidores que comen herbívoros u otros carnívoros. Los descomponedores o detritívoros son heterótrofos que obtienen su energía de organismos muertos o de compuestos orgánicos dispersos en el medio ambiente.

El comportamiento de la energía en el ecosistema se puede denominar flujo de energía debido al flujo de energía unidireccional. Desde el punto de vista energético, es esencial entender para un ecosistema:

(i) La eficiencia de los productores en absorción y conversión de energía solar.

(ii) el uso de esta forma química convertida de energía por los consumidores

(iii) el aporte total de energía en forma de alimentos y su eficiencia de asimilación.

(iv) la pérdida por respiración, calor, excreción, etc.

(v) La producción neta bruta. Dos modelos energéticos para entender el ecosistema típico. Son modelos de energía de un solo canal y modelos de flujo de energía en forma de g.