¿Qué son los productores primarios?

Los productores primarios son una parte básica de un ecosistema. Pueden considerarse el primer y más importante paso de la cadena alimentaria. Junto con los descomponedores, forman la base de una red trófica y juntos sus poblaciones son más que cualquier otra parte de la red. Los productores primarios son consumidos por consumidores primarios (generalmente herbívoros), que luego son consumidos por consumidores secundarios y así sucesivamente. Los organismos en la parte superior de la cadena finalmente mueren y luego son consumidos por descomponedores, que fijan la niveles de nitrógeno y proporcionan el material orgánico necesario para la próxima generación de productores.

TL; DR (demasiado largo; No leí)

Los productores primarios son la base de un ecosistema. Forman la base de la cadena alimentaria al crear alimentos a través de la fotosíntesis o quimiosíntesis.

Los productores primarios son vitales para la supervivencia de un ecosistema. Viven en ecosistemas acuáticos y terrestres y producen los carbohidratos necesarios para que sobrevivan los que están más arriba en la cadena alimentaria. Dado que son de tamaño pequeño y pueden ser susceptibles a condiciones ambientales cambiantes, los ecosistemas con Las poblaciones más diversas de productores primarios tienden a prosperar más que aquellas con poblaciones homogéneas. Los productores primarios se reproducen rápidamente. Esto es necesario para mantener la vida a medida que las poblaciones de las especies se reducen a medida que avanza en la cadena alimentaria. Por ejemplo, pueden ser necesarias hasta 100,000 libras de fitoplancton para alimentar el equivalente a solo una libra de una especie depredadora en el extremo superior de la cadena.

En la mayoría de los casos, los productores primarios utilizan la fotosíntesis para crear alimentos, por lo que la luz solar es un factor necesario para su entorno. Sin embargo, la luz solar no puede llegar a áreas profundas en las cuevas y en las profundidades del océano, por lo que algunos productores primarios se han adaptado para sobrevivir. En su lugar, los productores primarios de esos entornos utilizan la quimiosíntesis.

Los productores primarios acuáticos incluyen plantas, algas y bacterias. En áreas de aguas poco profundas, donde la luz solar puede llegar al fondo, las plantas como las algas y los pastos son los principales productores. Donde el agua es demasiado profunda para que la luz del sol llegue al fondo, las células vegetales microscópicas conocidas como fitoplancton proporcionan la mayor parte del sustento para la vida acuática. El fitoplancton se ve afectado por factores ambientales como la temperatura y la luz solar, así como por la disponibilidad de nutrientes y la presencia de depredadores herbívoros.

Aproximadamente la mitad de toda la fotosíntesis ocurre en los océanos. Allí, el fitoplancton toma dióxido de carbono y agua de su entorno, y puede usar la energía del sol para crear carbohidratos a través del proceso conocido como fotosíntesis. Como fuente principal de alimento para el zooplancton, estos organismos forman la base de la cadena alimentaria de toda la población oceánica. A su vez, el zooplancton, que incluye copépodos, medusas y peces en estado larvario, proporciona alimento para organismos que se alimentan por filtración, como bivalvos y esponjas, así como anfípodos, otras larvas de peces y pequeñas pescado. Aquellos que no se consumen de inmediato finalmente mueren y se desplazan a los niveles más bajos como detritos donde pueden ser consumidos por organismos de aguas profundas que filtran su alimento, como el coral.

En áreas de agua dulce y áreas de agua salada poco profundas, los productores incluyen no solo fitoplancton como las algas verdes, sino también plantas acuáticas como el mar. pastos y algas marinas o plantas de raíces más grandes que crecen en la superficie del agua, como las espadañas, y proporcionan no solo alimento sino también refugio a los más grandes. vida acuática. Estas plantas proporcionan alimento a insectos, peces y anfibios.

La luz del sol no puede penetrar profundamente en el fondo del océano, sin embargo, los productores primarios todavía prosperan allí. En estos lugares, los microorganismos se acumulan en áreas como respiraderos hidrotermales y filtraciones frías, de donde obtienen su energía. el metabolismo de los materiales inorgánicos circundantes, como los productos químicos que se filtran desde el fondo marino en lugar de desde luz de sol. También pueden asentarse sobre cadáveres de ballenas e incluso restos de naufragios, que actúan como fuente de material orgánico. Utilizan el proceso llamado quimiosíntesis para convertir el carbono en materia orgánica utilizando hidrógeno, sulfuro de hidrógeno o metano como fuente de energía.

Los microorganismos hidrotermales prosperan en las aguas alrededor de las chimeneas o "ahumadores negros" que se forman a partir de los depósitos de sulfuro de hierro que dejan los respiraderos hidrotermales en el fondo del océano. Estos "microbios de ventilación" son los principales productores en el fondo del océano y sustentan ecosistemas enteros. Usan la energía química que se encuentra en los minerales de las aguas termales para crear sulfuro de hidrógeno. Aunque el sulfuro de hidrógeno es tóxico para la mayoría de los animales, los organismos que viven en estos respiraderos hidrotermales se han adaptado y en cambio prosperan.

Otros microbios que se encuentran comúnmente en los fumadores incluyen Archaea, que recolecta gas hidrógeno y libera metano y bacterias verdes de azufre. Esto requiere energía tanto química como luminosa, la última que obtienen del ligero brillo radiactivo emitido por las rocas calentadas geotérmicamente. Muchas de estas bacterias litotrópicas crean esteras alrededor del respiradero que miden hasta 3 centímetros de espesor y atraen a los consumidores primarios (herbívoros como caracoles y gusanos de escamas), que a su vez atraen a depredadores más grandes.

La cadena alimentaria terrestre o del suelo está formada por una gran cantidad de organismos diversos, que van desde productores microscópicos unicelulares hasta gusanos, insectos y plantas visibles. Los productores primarios incluyen plantas, líquenes, musgo, bacterias y algas. Los productores primarios de un ecosistema terrestre viven dentro y alrededor de la materia orgánica. Dado que no son móviles, viven y crecen donde hay nutrientes para sustentarlos. Toman nutrientes de la materia orgánica que dejan los descomponedores en el suelo y los transforman en alimento para ellos y otros organismos. Al igual que sus homólogos acuáticos, utilizan la fotosíntesis para convertir nutrientes y materiales orgánicos del suelo en fuentes de alimento para nutrir a otras plantas y animales. Debido a que estos organismos requieren luz solar para procesar los nutrientes, viven en la superficie del suelo o cerca de ella.

De manera similar al fondo del océano, la luz del sol no llega a las profundidades de las cuevas. Por esta razón, las colonias de bacterias en algunas cuevas de piedra caliza son quimioautótrofas, también conocidas como "devoradoras de rocas". Estas bacterias, como las que se encuentran en las profundidades del océano, obtienen su Nutrición necesaria del nitrógeno, azufre o compuestos de hierro que se encuentran en o sobre la superficie de las rocas que han sido transportadas allí por el agua que se filtra a través de los poros superficie.

Si bien los ecosistemas acuáticos y terrestres son en gran medida independientes entre sí, hay lugares en los que se cruzan. En estos puntos, los ecosistemas son interdependientes. Las orillas de los arroyos y ríos, por ejemplo, proporcionan algunas de las fuentes de alimentos para sustentar la cadena alimentaria del arroyo; los organismos terrestres también consumen organismos acuáticos. Suele haber una mayor diversidad de organismos donde los dos se encuentran. Se han encontrado niveles más altos de fitoplancton, probablemente debido a una mayor disponibilidad de nutrientes y un tiempo de "residencia" más prolongado en los sistemas de marismas que en los estuarios costeros cercanos. Se ha descubierto que las mediciones de la producción de fitoplancton son más altas cerca de las costas en áreas donde los nutrientes de la tierra esencialmente "fertilizan" el océano con nitrógeno y fósforo. Otros factores que afectan la producción de fitoplancton en la costa incluyen la cantidad de luz solar, la temperatura del agua y procesos físicos como el viento y las corrientes de marea. Como era de esperar dados estos factores, la floración de fitoplancton puede ser una ocurrencia estacional, registrándose niveles más altos cuando las condiciones ambientales son más ventajosas.

Un ecosistema desértico árido no tiene un suministro de agua constante, por lo que sus productores primarios, como las algas y los líquenes, pasan algunos períodos de tiempo en un estado inactivo. Las lluvias poco frecuentes provocan breves períodos de actividad en los que los organismos actúan rápidamente para producir nutrientes. En algunos casos, estos nutrientes se almacenan y se liberan lentamente antes de la próxima lluvia. Es esta adaptación la que hace posible que los organismos del desierto sobrevivan a largo plazo. Se encuentran en el suelo y las piedras, así como en algunos helechos y otras plantas, estas plantas poiquilohídricas pueden hacer la transición entre las fases activa y de reposo según estén húmedas o secas. Aunque cuando están secos, parecen estar muertos, de hecho están en un estado inactivo y se transforman con la próxima lluvia. Después de una lluvia, las algas y los líquenes se vuelven fotosintéticamente activos y (debido a su capacidad para reproducirse) rápidamente) proporcionan una fuente de alimento para organismos de nivel superior antes de que el calor del desierto haga que el agua evaporar.

A diferencia de los consumidores de alto nivel, como las aves y los animales del desierto, los productores primarios no son móviles y no pueden trasladarse a condiciones más favorables. Las posibilidades de supervivencia de un ecosistema aumentan con una mayor diversidad de productores a medida que la temperatura y las precipitaciones cambian según la temporada. Las condiciones adecuadas para un organismo pueden no serlo para otro, por lo que beneficia al ecosistema cuando uno puede estar inactivo mientras otro prospera. Otros factores como la cantidad de arena o arcilla en el suelo, el nivel de salinidad y la presencia de rocas o piedras impactan la retención de agua y también influyen en la capacidad de multiplicación de los productores primarios.

En el otro extremo, las áreas que son frías la mayor parte del tiempo, como el Ártico, no pueden albergar mucha vida vegetal. La vida en la tundra es muy parecida a la de un desierto árido. Las condiciones variables significan que los organismos solo pueden prosperar en ciertas estaciones y muchos, incluidos los productores primarios, existen en una etapa inactiva durante parte del año. Los líquenes y musgos son los productores primarios más comunes de la tundra.

Mientras que algunos musgos árticos viven bajo la nieve, justo encima del permafrost, otras plantas árticas viven bajo el agua. El derretimiento del hielo marino en la primavera junto con la mayor disponibilidad de luz solar desencadena la producción de algas en la región ártica. Las áreas con concentraciones más altas de nitratos demuestran una mayor productividad. Este fitoplancton florece debajo del hielo y, a medida que el nivel del hielo se adelgaza y alcanza su mínimo anual, la producción de algas de hielo disminuye. Esto tiende a coincidir con el movimiento de las algas hacia el océano a medida que se derrite el nivel del hielo del fondo. Los aumentos de producción corresponden a períodos de aumento de espesamiento del hielo en el otoño, mientras que todavía hay una cantidad significativa de luz solar. Cuando el hielo marino se derrite, las algas de hielo se liberan en el agua y se agregan a la floración de fitoplancton, impactando la red trófica marina polar.

Este patrón cambiante de crecimiento y derretimiento del hielo marino, junto con un suministro suficiente de nutrientes, parece ser necesario para la producción de algas de hielo. Las condiciones cambiantes, como un derretimiento del hielo más temprano o más rápido, pueden reducir los niveles de algas del hielo, y un cambio en el momento de la liberación de las algas podría afectar la supervivencia de los consumidores.

Las floraciones de algas pueden ocurrir en casi cualquier cuerpo de agua. Algunos pueden decolorar el agua, tener mal olor o hacer que el agua o el pescado tengan mal sabor, pero no son tóxicos. Sin embargo, es imposible distinguir la seguridad de una floración de algas mirándola. Se han informado floraciones de algas nocivas en todos los estados costeros de los Estados Unidos, así como en agua dulce en más de la mitad de los estados. También se encuentran en aguas salobres. Estas colonias visibles de cianobacterias o microalgas pueden estar presentes en una variedad de colores como rojo, azul, verde, marrón, amarillo o naranja. Una floración de algas nocivas crece rápidamente y afecta la salud animal, humana y ambiental. Puede producir toxinas que pueden envenenar a cualquier ser vivo que entre en contacto con él, o puede contaminar la vida acuática y causar enfermedades cuando una persona o animal se come el organismo infectado. Estas floraciones pueden ser causadas por un aumento de nutrientes en el agua o cambios en las corrientes marinas o la temperatura.

Aunque pocas especies de fitoplancton producen estas toxinas, incluso el fitoplancton beneficioso puede ser perjudicial. Cuando estos microorganismos se multiplican demasiado rápido, creando una estera densa en la superficie del agua, el La superpoblación resultante puede causar hipoxia o niveles bajos de oxígeno en el agua, lo que interrumpe el ecosistema. Las llamadas "mareas marrones", aunque no son tóxicas, pueden cubrir grandes áreas de la superficie del agua, evitando la luz solar. de llegar abajo y posteriormente matar esas plantas y los organismos que dependen de ellas para la vida.