Redes Tróficas: Quien se come a quien?
Cuando amanece, en África, la gacela despierta.
Ella sabe que deberá correr más aprisa que el más veloz de los leones o morirá devorada.
Cuando amanece, en África, el león despierta.
Él sabe que deberá correr más aprisa que la más lenta de las gacelas o morirá de hambre.
No importa si eres león o gacela, cuando salga el sol, corre tan rápido como puedas.
POEMA ANÓNIMO AFRICANO
Todos los seres vivos podemos servir de comida para otros
No sabemos si en 1927 el joven ecólogo Charles Elton se inspiró en este poema africano para desarrollar su teoría de las cadenas tróficas, pero sin duda él también explicó claramente que todos los seres vivos podemos servir de comida para otros.
Elton imaginó la estructura del ecosistema con la forma de una pirámide: En la base situó a los vegetales y en secciones cada vez más altas y estrechas a los herbívoros y después a los carnívoros. A cada uno de estos grupos los llamó niveles tróficos, (del griego throphos: alimento) dejando claro que todos los seres vivos nos transformamos en comida después de un breve paso por la vida, contribuyendo a mantener en pie la estructura del ecosistema.
Estudiando las Redes Tróficas
Este enfoque descriptivo de la naturaleza llevó a la comunidad científica a ensayar todo tipo de cálculos, aplicando las herramientas matemáticas y las técnicas analíticas más sofisticadas del momento para estudiar con detalle cómo funcionan las redes tróficas.
Fue en aquellos años cuando Lotka y Volterra aplicaron las ecuaciones diferenciales para explicar la relación depredador/presa, también los oceanógrafos e investigadores de la expedición Galathea utilizaron la absorción del C14 para determinar la cantidad de materia orgánica producida por los vegetales unicelulares del océano por unidad de superficie y año.
A este valor lo llamaron Producción Primaria Neta y se fijó en un máximo de 100 gr/m2/año.
Ley de transferencia energética del 10%
Atendiendo a estos datos de la Producción Primaria Neta y al estudio de las relaciones entre los distintos niveles tróficos, Raymond Lindeman enunció su famosa Ley del 10%:
“Tan sólo el 10% de las calorías ingeridas por un nivel de la pirámide trófica es transferido al nivel siguiente, el 90% restante es utilizado para mantener la vida en ese nivel o bien es excretado sin pasar al nivel trófico siguiente”
Esta escasa eficiencia en el transporte de la materia orgánica de un nivel trófico al siguiente limita a 4 el número máximo de eslabones de una cadena alimentaria. En otras palabras, 1.000 gr de fitoplancton pueden producir 100 gr de copépodos herbívoros, que a su vez se transformarán en 10 gr de sardina y después en 1 gr de tiburón o barracuda.
Todo parecía encajar bien en la descripción de los ecosistemas marinos, incluso se demostró triunfalmente que una pequeña cantidad de biomasa de fitoplancton permitía alimentar una abundante biomasa del nivel trófico superior (el zooplancton herbívoro) ya que se comprobó experimentalmente su altísima tasa de renovación.
Sin embargo, algunas observaciones del mundo real no encajaban con esta interpretación simplificada de la naturaleza.
Se descubrió que muchos animales cambian de herbívoro a carnívoro en su ciclo vital, de modo que, aunque en todas las cadenas hay productores, herbívoros, carnívoros y carroñeros, no se corresponden con grupos fijos de organismos puesto que las respectivas funciones pueden ir cambiando a lo largo de sus ciclos biológicos.
La función del ecosistema es maximizar la permanencia de la energía en sus estructuras biólogicas
Actualmente se acepta que ningún sistema trófico ha sido descrito en términos realmente cuantitativos, tal es la complejidad de lo que ahora llamamos redes tróficas.
Las cadenas alimentarias son en realidad más complejas de lo que pensábamos, de modo que los eslabones de estas cadenas suelen estar conectados entre si de diversas maneras para formar una intrincada y tupida red alimentaria.
La clásica pirámide de Elton ha sido sustituida por la pirámide energética y la disciplina científica que aborda estos estudios es ahora la termodinámica de procesos irreversibles.
Hoy sabemos que la sucesión de eslabones tróficos tiene como objeto casi exclusivo la transferencia de energía y que, posiblemente, la función del ecosistema sea tan sólo maximizar la permanencia de esta energía dentro de estructuras biológicas.
Por esta razón todos los seres vivos se resisten a ser devorados y han desarrollado estrategias de todo tipo para escapar de su depredador y atesorar la energía del sistema en sus propias estructuras. Se confirma también que la energía no fluye siempre de niveles tróficos inferiores a superiores; puede transferirse también lateralmente, cuando especies en competencia se comen unas a otras o hasta endógenamente, cuando se da el canibalismo en ciertas especies.
Conocer las redes tróficas ayudará al bienestar de la humanidad
El conocimiento de las transferencias energéticas entre los diferentes niveles tróficos puede ser muy útil para el futuro de la humanidad.
La superpoblación del planeta nos obligará a explotar los recursos alimenticios de manera sostenible.
Hoy ya sabemos que es energéticamente más eficiente formar una dieta a partir de niveles tróficos más bajos. La alimentación de los humanos a partir de superdepredadores es un disparate energético y ecológico. Eliminar el ápice de la pirámide trófica afecta irremediablemente a la tasa de renovación de niveles inferiores y desestabiliza el flujo de materia y energía de la red trófica.
EMPEZANDO A CONOCER CÓMO FUNCIONAN LAS REDES TRÓFICAS MARINAS
Nos queda aún mucho por descubrir. No conocemos lo suficiente de las relaciones entre los organismos marinos como para describir con detalle las transferencias de energía en el ecosistema. Por esta razón, la comunidad científica reconoce que la comprensión de las cadenas alimenticias marinas permanece aún a un nivel muy elemental. Seguramente necesitemos nuevos enfoques metodológicos para llegar a descifrar estas redes energéticas.
Los beneficios que nos esperan gracias a este conocimiento son muy abundantes, tanto en el campo de la ciencia básica como en las aplicaciones para la industria alimentaria y el bienestar de la humanidad.