niveluri trofice Acestea sunt ansamblul de organisme - sau specii de organisme - care au aceeași poziție în fluxul de nutrienți și energie în cadrul unui ecosistem. În general, există trei niveluri trofice principale: producătorii primari, producătorii secundari și descompunătorii..
Primii producători sunt plantele chimio-sintetice, algele și procariotele. În cadrul consumatorilor există diferite niveluri, erbivore și carnivore. În cele din urmă, descompunătorii sunt un grup mare de ciuperci și procariote..
În majoritatea ecosistemelor, aceste niveluri trofice diferite se împletesc în rețele alimentare complexe și interdependente. Adică, fiecare prădător are mai mult de o pradă și fiecare pradă poate fi exploatată de mai mult de un prădător. Parcela poate fi alcătuită din până la 100 de specii diferite.
Aceste lanțuri se caracterizează prin faptul că sunt scurte, deoarece transferul de energie de la un nivel la altul este destul de ineficient - doar 10% din energie trece de la un nivel la altul, aproximativ.
Studiul nivelurilor trofice și a modului în care acestea sunt asamblate în rețele alimentare complexe este o temă centrală în ecologia populațiilor, comunităților și ecosistemelor. Interacțiunea dintre niveluri și între lanțuri afectează dinamica și persistența populațiilor și disponibilitatea resurselor.
Indice articol
Pentru a înțelege ce este un nivel trofic, este necesar să înțelegem două concepte de bază în biologie: autotrofe și heterotrofe..
Autotrofele sunt organisme capabile să-și genereze propriile „alimente”, folosind energia solară și mașinile enzimatice și structurale necesare pentru realizarea fotosintezei sau prin chemosinteză..
Heterotrofii, pe de altă parte, nu au aceste mecanisme și trebuie să caute în mod activ hrană - ca și noi, oamenii.
Ciupercile sunt adesea confundate cu organismele autotrofe (datorită incapacității lor de a se mișca și a modului de viață asemănător superficial cu plantele). Cu toate acestea, aceste organisme sunt heterotrofe și degradează substanțele nutritive care le înconjoară. Mai târziu vom vedea rolul pe care îl joacă ciupercile în lanțuri.
Trecerea energiei are loc secvențial, prin putere. În acest fel, un organism este consumat de altul, acesta din urmă de un al treilea, și astfel sistemul continuă. Fiecare dintre aceste „legături” este ceea ce numim un nivel trofic.
În acest fel, ecologiștii distribuie organisme pe baza sursei lor principale de nutriție și producție de energie..
În mod formal, un nivel trofic cuprinde toate organismele care se află într-o poziție similară în ceea ce privește fluxul de energie într-un ecosistem. Există trei categorii: producători, consumatori și descompunători. Mai jos vom analiza în detaliu fiecare dintre nivelurile menționate.
Primul nivel trofic din lanț este întotdeauna alcătuit dintr-un producător primar. Identitatea acestor organisme variază în funcție de ecosistem. Acest etaj este cel care susține restul nivelurilor trofice.
De exemplu, în mediile terestre producătorii primari sunt specii diferite de plante. În ecosistemele acvatice acestea sunt alge. Metabolic, producătorii pot fi fotosintetici (majoritatea) sau chemosintetici.
Folosind energia provenită de la lumina soarelui, organismele fotosintetice sintetizează compuși organici pe care îi vor încorpora ulterior în procesul de respirație celulară și ca elemente de bază pentru a-și continua creșterea..
Așa cum ne-am aștepta, aceste organisme depășesc numărul consumatorilor lor. De fapt, aproape toată (99%) materia organică din lumea vie este alcătuită din plante și alge, în timp ce heterotrofii ocupă doar restul de 1%..
Pe de altă parte, producătorii primari chemosintetici se găsesc mai ales în surse de apă hidrotermală situate adânc în ocean - unde aceste organisme procariote sunt foarte abundente..
Ați observat cu siguranță că majoritatea ecosistemelor naturale sunt verzi. De fapt, un total de 83,10 sunt stocate în biomasa vegetală a ecosistemelor terestre.10 tone de carbon - un număr extraordinar de mare.
Acest fapt pare curios, deoarece există un număr foarte mare de consumatori primari care mănâncă materie vegetală..
Conform acestei ipoteze, erbivorii consumă puțină materie vegetală, deoarece sunt controlați de o varietate de factori care își limitează populația, cum ar fi prezența prădătorilor, a paraziților și a altor tipuri de boli. În plus, plantele au agenți chimici toxici care împiedică consumul.
Calculele făcute până acum estimează că erbivorele consumă aproximativ 17% din producția totală netă a producătorilor în fiecare an - restul este consumat de detritivori.
Acum, având în vedere aceste cifre, putem concluziona că erbivorele nu sunt cu adevărat o neplăcere vizibilă pentru plante. Cu toate acestea, există excepții foarte specifice, în care erbivorele sunt capabile să elimine populații întregi într-un timp foarte scurt (unii dăunători).
Nivelurile trofice care sunt peste producătorii primari sunt formate din organisme heterotrofe și depind direct sau indirect de producătorii autotrofi. În cadrul grupului de consumatori găsim, de asemenea, mai multe niveluri.
Energia pătrunde prin consumatorii primari. Acestea sunt formate din animale care consumă plante sau alge. În fiecare ecosistem vom găsi un grup specific de animale care alcătuiesc nivelul consumatorilor primari.
Una dintre cele mai izbitoare caracteristici ale erbivorelor este aceea că majoritatea materialului este excretat nedigerat. Energia care este digerată continuă să conducă activitățile zilnice ale erbivorului și o altă parte va fi transformată în biomasă animală.
Primul se numește adesea „pierdere” prin respirație. Cu toate acestea, respirația este o activitate vitală pe care animalul trebuie să o efectueze.
Următorul nivel este alcătuit din consumatori secundari sau carnivori: animale care se hrănesc cu alte animale. Doar o mică porțiune din corpul erbivorului este încorporată în corpul carnivorului.
Unii consumatori secundari pot avea o dietă mixtă, incluzând atât plante, cât și animale în dieta lor. Prin urmare, clasificarea lor nu este de obicei foarte clară și sunt prezente în mai mult de un nivel trofic..
Unele lanțuri trofice sunt caracterizate de consumatori terțiari și cuaternari, ceea ce indică faptul că aceștia consumă animale de nivel secundar și, respectiv, terțiar..
Un anumit tip de consumator este alcătuit din indivizii cunoscuți sub numele de gunoieri. Acest tip de hrănire se caracterizează prin consumul de pradă moartă și nu pradă vie.
Dieta scavenger include resturi: porțiuni de plante descompuse, cum ar fi frunze, rădăcini, ramuri și trunchiuri sau, de asemenea, animale moarte, exoschelete și schelete.
La fel ca detritivorii din grupul anterior, organismele de al treilea nivel trofic acționează asupra materialului în descompunere. Cu toate acestea, ele nu se suprapun entități biologice, deoarece funcția fiecăruia variază profund..
Funcția principală a descompunerilor este transformarea materiei organice în materie anorganică, închizând astfel ciclul materiei din ecosisteme. În acest fel, legumele au materie de eliminat. Cei responsabili de realizarea acestei importante lucrări finale sunt bacteriile și ciupercile..
Ciupercile sunt organisme care secretă enzime ale căror substraturi sunt substanțele organice care le înconjoară. După digestia enzimatică, ciupercile pot absorbi produsele de hrănit.
Majoritatea descompozitorilor sunt agenți microscopici pe care nu îi putem vedea cu ochiul liber. Cu toate acestea, importanța sa depășește dimensiunea sa, deoarece dacă eliminăm toți descompunătorii de pe planetă, viața de pe pământ ar înceta din cauza lipsei de ingrediente pentru formarea de noi substanțe organice..
Primul nostru exemplu se concentrează pe o pajiște. În scopuri practice, vom folosi lanțuri simple pentru a demonstra cum sunt legate nivelurile trofice și cum variază în funcție de ecosistem. Cu toate acestea, cititorul trebuie să ia în considerare faptul că lanțul real este mai complex și cu mai mulți participanți..
Iarba și alte plante ar forma nivelul principal al producătorului. Diferitele insecte care locuiesc în lunca noastră ipotetică (de exemplu, un greier) vor fi principalii consumatori de iarbă..
Greierul va fi consumat de un consumator secundar, în exemplul nostru va fi un rozător mic. Șoarecele va fi la rândul său consumat de un consumator terțiar: un șarpe.
În cazul în care pajiștea este locuită de o pasăre carnivoră, cum ar fi vulturi sau bufnițe, ei vor consuma șoarecele și vor acționa ca consumatori cuaternari..
Acum, să facem același raționament ipotetic, dar într-un ecosistem acvatic. În ocean, producătorul principal este fitoplanctonul, care sunt organisme vegetale care trăiesc dispersate în apă. Acesta din urmă va fi consumat de consumatorul primar, zooplanctonul.
Diferitele specii de pești care locuiesc în ecosistem vor fi consumatorii secundari.
Consumatorii terțiari care mănâncă pește ar putea fi foci sau un alt carnivor.
Lanțul nostru din ocean se încheie cu un cunoscut consumator cuaternar: rechinul alb, care se va hrăni cu sigiliul nivelului anterior.
S-a stabilit, ca regulă generală, că transferul net de energie dintre fiecare nivel trofic atinge o eficiență maximă de doar 10% și este cunoscut popular ca „regula 10%”. Cu toate acestea, în cadrul fiecărei comunități această abordare poate varia considerabil..
Aceasta înseamnă că, din energia totală stocată de ierbivore, de exemplu, aceasta reprezintă doar 10% din energia totală care a fost în producătorul primar pe care l-au consumat. În același mod, la consumatorii secundari găsim 10% din energia stocată de consumatorii primari.
Dacă vrem să o vedem în termeni cantitativi, să luăm în considerare următorul exemplu: să presupunem că avem 100 de calorii din energia solară captată de organismele fotosintetice. Dintre acestea, doar 10 calorii vor trece la erbivore, iar doar 1 la carnivore.
Când ne gândim la lanțurile alimentare, am putea presupune că nivelurile care îl compun sunt aranjate în seturi liniare, perfect delimitate între ele. Cu toate acestea, în natură, constatăm că un nivel interacționează cu mai multe niveluri, făcând lanțul să arate similar cu o rețea..
Când ne uităm la lanțurile alimentare, vom vedea că acestea sunt alcătuite doar din câteva niveluri - cele mai multe dintre ele cinci verigi sau mai puțin. Unele lanțuri speciale, ca în rețeaua Antarcticii, au mai mult de șapte verigi.
Prin urmare, cercetătorii au pus la îndoială existența a puține niveluri trofice. Ipotezele relevante pentru subiect sunt următoarele:
Există două ipoteze care să explice această limitare în lungime. Prima este așa-numita „ipoteză energetică”, unde principala limitare a lanțului este ineficiența transmiterii energiei de la un nivel la altul. În acest moment, merită să ne amintim ipoteza de 10% menționată în secțiunea anterioară.
Urmărind ipoteza anterioară, ar trebui să constatăm că în ecosistemele cu o productivitate primară ridicată de către organismele fotosintetice din zonă, lanțurile sunt mai lungi, deoarece energia cu care începe este mai mare.
A doua ipoteză este legată de stabilitatea dinamică și propune că lanțurile sunt scurte, deoarece prezintă o stabilitate mai mare decât lanțurile mai lungi. Dacă apare o fluctuație bruscă a populației la nivelurile inferioare, am putea găsi extincția locală sau scăderea nivelurilor trofice superioare..
În mediile care sunt mai predispuse la variabilitatea mediului, prădătorii de nivel superior ar trebui să aibă plasticitatea de a găsi noi pradă. De asemenea, cu cât lanțul este mai lung, cu atât recuperarea sistemului va fi mai complicată..
Luând în considerare datele colectate de cercetători, cea mai probabilă ipoteză pare a fi ipoteza energiei. Prin experimente de manipulare, s-a ajuns la concluzia că productivitatea primară afectează proporțional lungimea lanțului alimentar.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.