Red trófica

Red trófica
Roddelgado/CC BY-SA 4.0

¿Qué es una red trófica?

La red trófica une el flujo de materia y energía con la estructura de la comunidad, reconciliando de esta manera la biodiversidad con el funcionamiento del ecosistema. Anteriormente, se manejaba el concepto de la pirámide eltoniana, constituida por productores primarios, consumidores secundarios y consumidores terciarios. El concepto de eficiencia trófica por su parte, resalta que la termodinámica es la responsable de regular las redes tróficas y la distribución biomasa, ya que solo una parte de la energía de un nivel, aproximadamente menos del 15 %, es disponible para el siguiente. La regulación de la estructura de la red trófica, puede darse de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba, términos conocidos como top-down y botton-up respectivamente.

Contamos con dos importantes fuentes de incertidumbre en nuestro conocimiento de redes alimentarias, así como su variabilidad espacial y temporal. En primer lugar, el número exacto de interacciones tróficas que cualquier especie fósil habría poseído, o la especie en particular con la que interactuó, no puede ser conocido, a pesar de que tenemos una buena idea de sus interacciones a nivel de gremio. En este contexto, el número de especies eliminadas afecta a los ecosistemas de manera diferente, dependiendo de las funciones tróficas de los individuos desaparecidos. A su vez, las comunidades altamente conectadas tenderán a ser más robustas a la desaparición de individuos, y las pérdidas de especies al azar tenderán a tener menos efectos en las redes alimenticias que las pérdidas de organismos con muchas conexiones tróficas. Además, a la hora de considerar los efectos de la desaparición de individuos, se deben tener en cuenta las redes alimentarias, incluso otros efectos directos e indirectos.

Características de la red trófica

Entre las características de una red trófica, podemos destacar los niveles tróficos, tales como productores primarios, bajos, intermedios y altos. Los links hacen referencia a los flujos de energía entre los niveles tróficos. La conectividad, por su parte, relaciona el número de interacciones tróficas observabas con el número de interacciones tróficas posibles.

En la red trófica se puede presentar especies basales, es decir, que no consumen a otra, especies tope las cuales depredan sin ser depredadas, especies intermedias que depredan y son depredadas y especies omnívoras que logran alimentarse de varios niveles tróficos.

La compartimentación, se refiere al número de interacciones de las sub-tramas, es decir, el número de individuos que logran interactuar con un dado par de especies, frente aquellas que logran interactuar con un solo miembro del par.

La posición trófica es otra característica que es posible medir en las comunidades, y es calculada con el número de links más uno entre la especie base y la especie de interés. Por su parte, la densidad de links es calculada dividiendo el número de links en el número de individuos de la red trófica.

Los ciclos y loops se refieren a flujos de energía entre dos y tres especies. A su vez, los circuitos rígidos se presentan en casos de solapamiento en el consumo de la presa entre los depredadores. Por su parte, las relaciones entre el tamaño corporal, especialización trófica y las dietas anidadas, tanto a través como dentro de los niveles tróficos, no solo son interesantes entre ellas mismas, incluso pueden restringir la dinámica de la red de una manera teóricamente inexplorada.

Modelos de red trófica

Uno de los modelos de la red trófica se fundamenta en una relación entre los tipos de depredadores y las clases de presas. Otros modelos de red trófica, jerarquía y cascada, asumen un rango en los niveles y los depredadores son más grandes que las presas. Aunque los modelos de loops de tres especies son poco frecuentes, se han reportado ciclos de dos especies y loops de tres especies en sistemas con interacciones dependientes del tamaño entre el depredador y la presa, en donde el rol del depredador presa, se puede revertir de manera que organismos grandes depredan a los pequeños. También se han reportado algunos modelos para omnívoros, aunque estos son poco frecuentes, están presentes en redes de insectos, parasitoides y descomponedores.

Con respecto a los modelos de conectividad, se asume una menor conectividad e interacciones más fuertes, en redes presentes de ambientes variables. Para la longitud de la cadena, se espera que cadenas largas se recuperen más lentamente ante una perturbación, ya que se reduce la estabilidad. La longitud de la cadena trófica, puede ser explicada desde las hipótesis ecológicas de energía limitante, estabilidad dinámica, forrajeo óptimo, hipótesis de restricciones y correlación con el área del hábitat. A su vez, en una comunidad estable disminuye la conectividad o la magnitud promedio de la interacción, es decir, la interactividad, y aumenta el número de especies. Por su parte, la estabilidad de una red trófica hace referencia a la capacidad de recuperarse a un estado inicial después de una alteración. En ocasiones, la alteración es tan fuerte, que ocurre un cambio catastrófico. En este contexto, cadenas más largas presentan más resiliencia.

Referencias

Dunne, J. A., Williams, R. J., & Martinez, N. D. (2002). Network structure and biodiversity loss in food webs: robustness increases with connectance. Ecology letters, 5(4), 558-567.

Dyer, L. A., & Letourneau, D. (2003). Top‐down and bottom‐up diversity cascades in detrital vs. living food webs. Ecology Letters, 6(1), 60-68.

Montoya, J. M., Pimm, S. L., & Solé, R. V. (2006). Ecological networks and their fragility. Nature, 442(7100), 259-264.

Polis, G. A., Sears, A. L., Huxel, G. R., Strong, D. R., & Maron, J. (2000). When is a trophic cascade a trophic cascade?. Trends in Ecology & Evolution, 15(11), 473-475.

Roopnarine, P. D., Angielczyk, K. D., Wang, S. C., & Hertog, R. (2007). Trophic network models explain instability of Early Triassic terrestrial communities. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 274(1622), 2077-2086.