¿Qué son los productores primarios?

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

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 aquellos que se encuentran en la cadena alimentaria. ya que son pequeños en tamaño y pueden ser susceptibles a condiciones ambientales cambiantes, los ecosistemas con poblaciones más diversas de productores primarios tienden a prosperar más que aquellos 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 hacen más pequeñas a medida que avanza en la cadena alimentaria. por ejemplo, pueden ser necesarias hasta 100,000 libras de fitoplancton para alimentar el equivalente de 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 alcanzar áreas profundas en cuevas y en las profundidades del océano, por lo que algunos productores primarios se han adaptado para sobrevivir. Los productores primarios en esos entornos usan la quimiosíntesis en su lugar.

Los productores primarios acuáticos incluyen plantas, algas y bacterias. en las zonas de aguas poco profundas, donde la luz solar puede llegar al fondo, las plantas como las algas marinas y los pastos son los productores primarios. donde el agua es demasiado profunda para que la luz solar llegue al fondo, las células microscópicas de plantas 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 la disponibilidad de nutrientes y la presencia de depredadores herbívoros.

alrededor de la mitad de toda la fotosíntesis ocurre en los océanos. allí, el fitoplancton toma dióxido de carbono y agua de sus alrededores, y pueden usar la energía del sol para crear carbohidratos a través del proceso conocido como fotosíntesis. Como la principal fuente de alimento para el zooplancton, estos organismos forman la base de la cadena alimentaria para toda la población del océano. a su vez, el zooplancton, que incluye copépodos, medusas y peces en la etapa larvaria, proporciona alimentos para organismos que se alimentan por filtración, como los bivalvos y esponjas, así como los anfípodos, otras larvas de peces y peces pequeños. aquellos que no se consumen de inmediato, eventualmente mueren y se desplazan a los niveles más bajos como detritus, donde pueden ser consumidos por organismos de aguas profundas que filtran sus alimentos, como el coral.

en las áreas de agua dulce y en las aguas poco profundas de agua salada, los productores incluyen no solo el fitoplancton, como las algas verdes, sino también las plantas acuáticas como los pastos marinos y las algas marinas o las plantas con raíces más grandes que crecen en la superficie del agua, como por ejemplo los mates, y no solo proporcionan alimento sino también refugio. Para mayor vida acuática. Estas plantas proveen alimento para insectos, peces y anfibios.

la luz del sol no puede llegar a lo profundo del fondo del océano, pero los productores primarios aún prosperan allí. en estos lugares, los microorganismos se acumulan en áreas tales como respiraderos hidrotermales y filtraciones frías, donde obtienen su energía del metabolismo de los materiales inorgánicos circundantes, como los productos químicos que se filtran desde el fondo marino en lugar de la luz solar. También pueden instalarse en canales de ballenas e incluso en 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 "fumadores 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 completos. utilizan 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 su lugar prosperan.

Otros microbios que se encuentran comúnmente en los fumadores incluyen las arqueas, que recolectan gas hidrógeno y liberan metano y bacterias verdes de azufre. esto requiere energía química y de luz, la última que obtienen del ligero resplandor radioactivo emitido por las rocas calentadas geotérmicamente. muchas de estas bacterias litotrópicas crean esteras alrededor del respiradero que miden hasta 3 centímetros de grosor y atraen a los consumidores primarios (pastores como caracoles y gusanos de escamas), que a su vez atraen a los depredadores más grandes.

La cadena alimentaria terrestre o del suelo está formada por un gran número de organismos diversos, que van desde productores microscópicos unicelulares hasta gusanos visibles, insectos y plantas. Los principales productores incluyen plantas, líquenes, musgos, bacterias y algas. Los productores primarios en un ecosistema terrestre viven en y alrededor de la materia orgánica. Ya que no son móviles, viven y crecen donde hay nutrientes para sostenerlos. toman los nutrientes de la materia orgánica dejada en el suelo por los descomponedores y los transforman en alimentos para ellos y para otros organismos. Al igual que sus contrapartes acuáticas, utilizan la fotosíntesis para convertir los nutrientes y los materiales orgánicos del suelo en fuentes de alimentos para nutrir otras plantas y animales. Debido a que estos organismos requieren luz solar para procesar los nutrientes, viven en o cerca de la superficie del suelo.

De manera similar al fondo del océano, la luz solar no penetra en las cuevas. Por esta razón, las colonias de bacterias en algunas cuevas de piedra caliza son quimioautotróficas, también conocidas como "comer rocas". Estas bacterias, como las que se encuentran en las profundidades del océano, obtienen la nutrición necesaria del nitrógeno, azufre o compuestos de hierro que se encuentran en o sobre la superficie de Rocas que han sido transportadas allí por el agua que se filtra a través de la superficie porosa.

Si bien los ecosistemas acuáticos y terrestres son en gran medida independientes entre sí, hay lugares donde se cruzan. En estos puntos, los ecosistemas son interdependientes. los bancos de arroyos y ríos, por ejemplo, proporcionan algunas de las fuentes de alimentos para apoyar la cadena alimentaria de los arroyos; Los organismos terrestres también consumen agua. Tiende a 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 encontrado que las mediciones de la producción de fitoplancton son más altas cerca de las líneas costeras 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 una costa incluyen la cantidad de luz solar, la temperatura del agua y los procesos físicos como el viento y las corrientes de marea. Como es de esperar, dados estos factores, la floración del fitoplancton puede ser una ocurrencia estacional, con niveles más altos registrados cuando las condiciones ambientales son más ventajosas.

un ecosistema desértico árido no tiene un suministro de agua constante, por lo que sus productores principales, 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 solo se liberan lentamente en previsión del próximo evento de lluvia. Es esta adaptación la que hace posible que los organismos del desierto sobrevivan a largo plazo. encontradas en el suelo y en las piedras, así como en algunos helechos y otras plantas, estas plantas poikilohídricas pueden hacer la transición entre las fases activas y en reposo, dependiendo de si están húmedas o secas. aunque cuando están secos, parecen estar muertos, de hecho están en un estado inactivo y se transforman con la siguiente lluvia. después de una lluvia,

a diferencia de los consumidores de niveles superiores, 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 la lluvia 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 latente mientras que 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 afectan la retención de agua y también influyen en la capacidad de los productores primarios para multiplicarse.

en el otro extremo, las áreas que son frías la mayor parte del tiempo, como el Ártico, son incapaces de soportar 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 latente durante parte del año. los líquenes y los musgos son los productores primarios más comunes de la tundra.

mientras que algunos musgos árticos viven bajo la nieve, justo por 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 provoca la producción de algas en la región ártica. Las áreas con mayores concentraciones de nitrato demuestran una mayor productividad. este fitoplancton florece bajo el hielo y, a medida que el nivel de hielo se adelgaza y alcanza su mínimo anual, la producción de algas disminuye. esto tiende a coincidir con el movimiento de las algas en el océano a medida que se derrite el nivel del hielo en el fondo. los aumentos de producción corresponden a períodos de aumentos de espesamiento de hielo en la caída, mientras que todavía hay luz solar significativa. cuando el hielo marino se derrite, las algas se liberan en el agua y se agregan a la floración del fitoplancton, impactando la red alimenticia polar marina.

Este patrón cambiante de crecimiento y fusión 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 de hielo anterior o más rápido, pueden reducir los niveles de algas de hielo, y un cambio en el momento de la liberación de 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 un olor desagradable o hacer que el agua o el pescado tengan mal sabor, pero no sean tóxicos. sin embargo, es imposible distinguir la seguridad de una floración de algas al mirarla. Se han reportado floraciones de algas dañinas en todos los estados costeros de los Estados Unidos, así como en agua dulce en más de la mitad de los estados. también se dan 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. Un florecimiento de algas nocivo es de rápido crecimiento y afecta la salud animal, humana y ambiental. puede producir toxinas que pueden envenenar a cualquier cosa viva que entre en contacto con ella, o puede contaminar la vida acuática y causar enfermedades cuando una persona o un animal se come el organismo infectado.

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, la sobrepoblación resultante puede causar hipoxia o niveles bajos de oxígeno en el agua, lo que altera el ecosistema. las llamadas "mareas marrones", aunque no son tóxicas, pueden cubrir grandes áreas de la superficie del agua, impidiendo que la luz del sol llegue a la superficie y matando a esas plantas y organismos que dependen de ellas para la vida.