Los detalles de por qué una determinada especie o linaje es carnívoro / herbívoro y el grado en que podemos clasificarlos en cualquiera de las categorías pueden ser bastante complicados, pero hay algunos principios generales que al menos en parte apuntalan este tipo de divisiones en el estilo de vida. En particular, el hecho de que la energía disponible (calorías) es limitada establece restricciones fundamentales sobre la cantidad y los tipos de metabolismo (y, a su vez, el estilo de vida) que pueden ocurrir de manera estable en un ecosistema dado.
Se especuló que los primeros organismos en la tierra, algo contraintuitivamente, eran quimiotróficos en lugar de fotoautótrofos. Como se demostró por primera vez en el experimento Miller-Urey, la atmósfera de la Tierra primitiva produjo muchos compuestos orgánicos simples, proporcionando fuentes de carbono y energía para ADN / ARN / proteínas / organismos metabólicos / protoorganismos (todas las diversas teorías competidoras para OOL). La fotosíntesis fue una innovación importante en la historia de la vida y permitió una explosión en la vida ya que la cantidad total de energía libre disponible se disparó más allá de lo que podría ser sostenido por la “nieve orgánica” molecular. Hoy en la Tierra, la mayoría de las calorías son creadas por autótrofos fotosintéticos como las plantas y las cianobacterias. Utilizan la energía de la luz solar para convertir el agua y el carbono en azúcares. Hay otros “productores” de energía, pero en general se los considera contribuyentes menores en comparación. La fotosíntesis también amplió el nicho de espacio disponible para los heterótrofos que tenían acceso a un nuevo recurso: la biomasa de los autótrofos. La mayor abundancia de oxígeno en la atmósfera también puede haber sido más permisiva para el metabolismo oxidativo.
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Por lo tanto, ser un parásito en los productores primarios puede ser ventajoso al adquirir calorías sin las restricciones impuestas por tener que producirlas (*). Pero supongo por su pregunta que está particularmente interesado en los “consumidores” que se comen a otros “consumidores”. Las mismas razones básicas para parasitar a los productores se aplican a los consumidores secundarios, terciarios (etc.).
Considere un ecosistema de pradera. Hay pastos que fijan el carbono en azúcares que se utilizan para construir el cuerpo de la planta, así como para producir semillas para la reproducción. Los consumidores primarios en este hábitat pueden incluir vacas y ratones que se alimentan de tallos / semillas, respectivamente. Sin embargo, hay una cantidad limitada de instancias de nichos habitables para productores (no va a encontrar mucha fotosíntesis en los pocos centímetros sombreados entre la hierba y el suelo), por lo que también hay un límite en la cantidad de energía que fluye en este ecosistema de pradera. A su vez, solo puede haber “tanto ratón” o “tanta vaca” (**) en un momento dado porque cada gramo de biomasa de ratón / vaca tiene un requerimiento de energía finita durante un intervalo de tiempo determinado. Demasiada biomasa de ratones / vacas y organismos individuales comienzan a morir de hambre porque no hay suficiente energía que pueda extraerse de los productores disponibles. La capacidad cercana de los nichos de consumo primario puede crear una ventaja de aptitud para explotar otros nichos. Si no hay espacio para ser un consumidor primario, puede robar energía de los consumidores primarios siendo un parásito o un depredador.
Entonces, de la misma manera que los nichos disponibles para los productores son finitos y los productores crean un nuevo nicho para los consumidores, los consumidores crean un nicho, aunque más pequeño, para los consumidores de orden superior. Sin embargo, la termodinámica pone límites a la duración de una “cadena alimentaria” (cosas que comen otras cosas que comen otras cosas) porque solo una fracción de la energía consumida en un nivel llegará al siguiente (no obtienes las 50 toneladas de biomasa de vaca que la vaca ha producido durante su vida útil, solo las 0.5 toneladas que pesó cuando la mató).
(**) Expresé “tanto ratón / vaca” como lo hice porque durante la vida de cualquier animal individual producirá MUCHA más biomasa de la que consiste en un momento dado. Una vaca, por ejemplo, puede pesar 0,5 toneladas cuando algunos lobos (o personas) la matan y se la comen. Sin embargo, para (1) llegar a esa masa y (2) mantenerse con vida en esa masa, está constantemente absorbiendo energía y materia y exportándola al medio ambiente con menos energía libre de la que comenzó (calor, caca, etc.) . Esa vaca podría haber producido la masa de 100 vacas en su vida útil, pero solo mantuvo una fracción de ella constantemente. Además, la eficiencia con la que un consumidor extrae energía de un nivel trófico más bajo (como un productor) NO PUEDE SER DEL 100%. Entonces, la energía SIEMPRE se pierde cuando se transfiere entre niveles tróficos.
(*) Haga una pausa por un momento para considerar las formas en que los organismos con los que está familiarizado difieren y cómo esas diferencias están relacionadas con la forma en que obtienen y consumen energía
Editar: no vi que hubiera una etiqueta * Vegetariana en esta publicación. Quiero aclarar que nada aquí tiene la intención de tener una implicación moral. La naturaleza (utilizada en este caso para excluir a los humanos) es total y completamente indiferente (no siendo antropomórfica en ninguna capacidad). La crueldad o la injusticia son conceptos humanos que no reflejan la forma en que funciona la naturaleza. Eso no significa que el funcionamiento del mundo natural deba ser una base para nuestros propios sistemas morales.
