Estoy tratando de diseñar una cadena alimentaria. Por el bien del argumento, digamos que se basa en criaturas voladoras sobre una cadena montañosa en particular.
Sun
Plants/Fungus etc
Tiny Insects
Small Birds
Hawks
Large Apex Predator
Sin embargo, estoy luchando por lograr el equilibrio correcto. Obviamente, los grandes depredadores son los animales más interesantes y los que impulsan la historia, pero quiero asegurarme de que haya suficientes pájaros y animales pequeños para que coman.
Si quiero tres grandes depredadores del ápice (cada uno con un peso de 100 kg), ¿cuántos kg de halcones necesitaría para mantener esta población? ¿Cuántos KG de pájaros pequeños?
La eficiencia de conversión del 10% mencionada en otras respuestas es una regla general decente: hay mucha variación en el mundo real, pero si asume que la biomasa total de la presa es igual a alrededor de 10 veces la biomasa total del depredador, obtendrá un cadena alimenticia de aspecto bastante plausible.
Sin embargo, Tim B hace un excelente punto en los comentarios: en general, incluso los depredadores del ápice cazan principalmente herbívoros, simplemente porque suelen ser la fuente de alimento más fácil y abundante que existe. Por lo tanto, un depredador ápice de 100 kg no necesita 1000 kg de depredadores inferiores para mantenerse, solo necesita 1000 kg de algún tipo de presa, que puede incluir tanto herbívoros como otros carnívoros.
De hecho, en la vida real, muchos depredadores del ápice (como los osos y, de hecho, los humanos) son incluso omnívoros hasta cierto punto, y consumen algunas plantas (generalmente partes con alto valor nutritivo, como frutas, nueces y bayas) para complementar su caza. De hecho, una de las principales ventajas de una dieta omnívora flexible, para las especies que se encuentran en lo alto de la cadena alimentaria, es que ayuda a garantizar un suministro constante de alimentos, minimizando el riesgo de hambruna masiva (de la cual los depredadores principales, con sus poblaciones pequeñas y generaciones largas). tiempos, tienen dificultades para recuperarse) debido a las fluctuaciones más bajas en la cadena alimentaria. Por el contrario, dado que los depredadores del ápice, por definición, tienen relativamente poca competencia, no sufren una presión tan fuerte para especializarse como especies más bajas en la cadena alimentaria y, por lo tanto, pueden permitirse mantener una dieta general.
En realidad, la única razón por la que todoen la naturaleza no es omnívoro es que diferentes fuentes de nutrición a veces requieren adaptaciones incompatibles. Por ejemplo, la razón por la cual los autótrofos (plantas) y los heterótrofos (animales) son en su mayoría distintos es porque la autotrofia eficiente requiere algunas adaptaciones (como un estilo de vida sésil de baja energía) que son incompatibles con las necesarias para la heterotrofia eficiente (en particular, la movilidad para el pastoreo). /caza). De manera similar, la distinción entre consumidores primarios (herbívoros) y consumidores secundarios (carnívoros / omnívoros) es un efecto secundario a esto: el pastoreo eficiente en una fuente de nutrición de tan baja densidad como la mayoría de los tejidos vegetales requiere rasgos de comportamiento y adaptaciones digestivas que no son muy adecuado para la caza, y viceversa, por lo que, si bien un depredador ocasionalmente puede comer plantas, es poco probable que pueda sobrevivir bien solo con plantas.
Sin embargo, en los niveles más altos de la cadena alimenticia, esta especialización comienza a desmoronarse: las adaptaciones necesarias para cazar pájaros cantores no son tan diferentes de las necesarias para cazar halcones, por lo que un depredador ápice que puede hacer una probablemente será capaz de ambas. Sin embargo, es más probable que sigan cazando principalmente pájaros cantores, simplemente porque habrá muchos más pájaros cantores que halcones (y también porque los pájaros cantores probablemente serán más fáciles de atrapar y es menos probable que se defiendan que los halcones).
(De hecho, IRL, los halcones generalmente se considerarían depredadores del ápice. Si bien hay especies que pueden, ocasionalmente , matar y comer halcones, ninguna de ellas lo hace de manera rutinaria o hasta el punto de ejercer una presión de depredación significativa en el halcones En una primera aproximación, nada come halcones.)
Entonces, con eso fuera del camino, ¿cómo debe calcular la biomasa de diferentes especies en su ecosistema? Bueno, el primer paso sería esbozar aproximadamente la red alimentaria del ecosistema. Por ejemplo, un boceto rápido podría verse así:
Depredador de ápice grande (100 kg), carnívoro grande:
Cabra montés (50 kg), gran herbívoro:
Halcón (0,2 kg), pequeño carnívoro:
Lemming (0,1 kg), pequeño herbívoro / omnívoro:
Pájaro cantor (0,02 kg), pequeño herbívoro / insectívoro:
Insectos y arácnidos:
Plantas y hongos:
Tenga en cuenta que he agregado algunos herbívoros terrestres a su ecosistema, ya que no me parecía realista no tener ninguno. En particular, si quieres grandes depredadores del ápice, realmente necesitas presas grandes que puedan cazar de manera eficiente; sin ellos, probablemente no habría nicho para depredadores mucho más grandes que sus halcones.
Ahora, dado que ya ha decidido cuántos depredadores del ápice desea, puede comenzar desde arriba y calcular cuánta comida necesitan. Entonces, por ejemplo, tres depredadores del ápice (3 × 100 kg = 300 kg), según la regla del 10%, necesitarán alrededor de 3000 kg de presa. Alrededor del 80% serán cabras montesas, por lo que son 2400 kg / 50 kg = 48 cabras; redondeemos eso a 50. (Nada más realmente come cabras en este ecosistema, por lo que no necesitamos tener en cuenta otros depredadores). Eso no es una gran cantidad de cabras, pero tres depredadores del ápice es una población bastante pequeña en sí mismo.
Los depredadores del ápice también comen algunos lemmings; la regla del 10% dice que necesitamos 450 kg / 0,1 kg = 4500 lemmings para satisfacer su antojo de pequeños bocadillos peludos. Sin embargo, la población de lemmings también es cazada por halcones; aún no hemos decidido cuántos halcones debe haber, ya que los halcones no son una fuente importante de alimento para nada, pero digamos que hay 100 halcones, lo que hace que su biomasa total sea de 20 kg. Por lo tanto, necesitarán 200 kg de presa, de los cuales el 75 % serán lemmings, lo que nos da una biomasa total de lemmings de 450 kg + 150 kg = 600 kg y, por lo tanto, una población típica de 6000 lemmings.
(Por supuesto, si se parecen a los lemmings reales, el tamaño de su población será cíclico, crecerá en unos pocos años hasta alcanzar su punto máximo y luego colapsará. Esto probablemente inducirá un ciclo similar en la población de halcones, o al menos en la producción de crías. Durante los años pico, los depredadores del ápice también pueden consumir una proporción significativamente mayor de lemmings, ya que serán abundantes y fáciles de atrapar).
Los depredadores del ápice y los halcones también requerirán una biomasa de pájaros cantores de 150 kg + 50 kg = 200 kg, lo que nos da una población de alrededor de 10 000 pájaros cantores. La mitad de la comida de los pájaros cantores serán insectos, lo que significa que necesitarán alrededor de 1 tonelada de insectos para mantenerse; sin embargo, los lemmings también comen algunos insectos, lo que eleva la biomasa total de insectos necesaria para mantener a ambas poblaciones a alrededor de 1,6 toneladas. (En la práctica, es casi seguro que la biomasa real de insectos debería ser mayor, ya que parte de ella será consumida por otros insectos y arácnidos. No tengo un buen factor de conversión para eso, así que llamémoslo arbitrariamente 2 toneladas).
Las 2,5 toneladas de cabras montesas, según la regla del 10%, necesitarán 25 toneladas de plantas para mantenerse; los lemmings necesitarán alrededor de 5,5 toneladas, y los pájaros cantores necesitarán alrededor de 1 tonelada de frutas y semillas. Tratar las 2 toneladas de biomasa de insectos como aproximadamente 100 % herbívoros significa que necesitarán 20 toneladas de plantas para mantenerlos (y todo lo que depende de ellos), para una biomasa total de plantas de alrededor de 50 toneladas. (Esta cifra generalmente no incluye cosas como troncos de árboles, que los herbívoros no consumen fácilmente).
Así obtendremos las siguientes cifras aproximadas de biomasa/población:
Como se señaló anteriormente, si la población de lemmings es similar a la del mundo real, puede oscilar fuertemente, de, digamos, 600 a 60 000 individuos. Es probable que esta oscilación se refleje, en diversos grados (y con distintos retrasos), también en las otras poblaciones.
Estas interacciones cíclicas pueden volverse bastante complejas. Por ejemplo, durante los años pico de los lemmings, los depredadores principales pueden cazar menos cabras, lo que permitirá que la población de cabras aumente el próximo año; sin embargo, los lemmings también competirán con las cabras por la comida, lo que puede moderar un poco el aumento. Si los lemmings agotan considerablemente los recursos de las plantas en los años pico, esto puede causar que la población de cabras alcance su punto máximo (debido a la reducción de la depredación) al año siguiente y luego se desplome (debido a la falta de alimentos). Del mismo modo, muchos lemmings significan que los halcones cazarán menos pájaros cantores este año, pero también que habrá más halcones el próximo año.
En cualquier caso, todo ello suponiendo un ecosistema esencialmente cerrado. Sin embargo, en la naturaleza, pocos ecosistemas están totalmente aislados de su entorno, por lo que es probable que haya migración y otras interacciones con las áreas circundantes. Afortunadamente, estas interacciones a menudo tienden a estabilizarse: por ejemplo, si no hay suficientes pájaros cantores y lemmings alrededor, los halcones pueden volar fuera de la montaña y buscar presas en otros lugares.
En particular, una población de tres depredadores del ápice no es ni de lejos estable en forma aislada; a menos que sea rescatado por la inmigración de otro lugar, es casi seguro que se extinguirá en unas pocas generaciones (e incluso si no fuera así, sufriría mucho por la endogamia). Sin embargo, una población de tres grandes depredadores puede vivir perfectamente en una montaña, siempre que haya otras poblaciones cercanas de las que puedan emigrar ocasionalmente nuevos individuos, y a las que puedan emigrar los descendientes de la población actual si no hay suficientes presas locales para apoyalos.
No habrá una respuesta exacta, porque depende un poco del estilo de vida de tu depredador,
El águila pescadora es un ave rapaz que come pescado. Pesan alrededor de 0,9 - 2,1 kg. Un águila pescadora come unos 3 kg al día. Entonces, aproximadamente 1,5 veces su propio peso, dependiendo de lo que pueda atrapar, así como de la distancia a la que se encuentre de la fuente de alimento y de si tiene polluelos o no.
El halcón peregrino es otra rapaz, que come unos 185 g ( peso medio de una codorniz) al día. El halcón peregrino pesa una media de 915 gramos, pero puede llegar a comer pájaros del tamaño de 2000 g . Esto muestra que las aves rapaces pueden tener una amplia variación en la cantidad de comida que comen. Pero generalmente comen alrededor de 1/5 de su peso al día.
Los halcones de cola roja pesan unos 1.030 gramos y comen unos 135 gramos. Entonces comen un poco más de 1/10 de su peso. Para todas estas especies, los bebés comen más. En general, esto muestra evidencia de que los animales comen significativamente menos por día de lo que pesan.
Entonces, un depredador ápice podría comer una gran variedad de cantidades de alimentos. Iremos con alrededor de 1/5 de su peso, porque se están comiendo otras aves, por lo que los compararemos más con el halcón, que está entre el gavilán y el águila pescadora. Si este es el caso, entonces un depredador ápice necesitaría comer alrededor de 20 kg de halcones al día. Multiplique esto por tres de tres depredadores, luego obtendrá 60 kg por día. Eso es alrededor de 1800 kg de halcones al mes. Si los halcones comen una décima parte de su peso al día, entonces necesitas 180 kg de aves pequeñas al mes. Estos son los números de aves que se consumirán, no el número de la población, solo para que quede claro.
Una buena regla general es que en cada paso de la cadena alimenticia se pierde el 90% de la energía: una planta solo absorbe el 10% de la luz solar que incide sobre ella, de la cual solo el 10% está disponible para un animal de pastoreo, de del cual solo el 10% está disponible para un depredador, y así sucesivamente.
El peso es un indicador razonable de la energía, por lo que un depredador de ápice de 100 kg necesitará 1000 kg de halcones, y en la base, estás viendo alrededor de 1 000 000 kg de plantas.
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