Elementy łańcucha pokarmowego, które go tworzą, piramida troficzna, przykłady



Jeden łańcuch pokarmowy lub troficzny jest graficzną reprezentacją wielu istniejących połączeń, pod względem interakcji konsumpcyjnych między różnymi gatunkami, które są częścią społeczności.

Łańcuchy troficzne różnią się znacznie w zależności od badanego ekosystemu i składają się z różnych istniejących tam poziomów troficznych. Podstawą każdej sieci są główni producenci. Są one zdolne do fotosyntezy, wychwytując energię słoneczną.

Kolejne poziomy łańcucha tworzą organizmy heterotroficzne. Roślinożercy spożywają rośliny, które są spożywane przez mięsożerne.

Wielokrotnie relacje w sieci nie są całkowicie liniowe, ponieważ w niektórych przypadkach zwierzęta mają bogatą dietę. Na przykład mięsożerca może karmić mięsożerców i roślinożerców.

Jedną z najbardziej wyjątkowych cech łańcuchów troficznych jest nieefektywność, z jaką energia przechodzi z jednego poziomu na drugi. Wiele z nich jest traconych w postaci ciepła, a tylko około 10% przechodzi. Z tego powodu łańcuchy troficzne nie mogą się rozprzestrzeniać i mieć wiele poziomów.

Indeks

  • 1 Skąd pochodzi energia??
  • 2 Elementy, które tworzą
    • 2.1 Autotrofy
    • 2.2 Heterotrofy
    • 2.3 Kompozytorzy
    • 2.4 Poziomy troficzne
  • 3 Wzór sieci
    • 3.1 Sieci troficzne nie są liniowe
  • 4 Transfer energii
    • 4.1 Transfer energii do producentów
    • 4.2 Transfer energii między innymi poziomami
  • 5 Piramida troficzna
    • 5.1 Rodzaje piramid troficznych
  • 6 Przykład
  • 7 referencji

Skąd pochodzi energia??

Wszystkie czynności wykonywane przez organizmy wymagają energii - od przemieszczenia, przez wodę, ląd lub powietrze, do transportu cząsteczki, na poziomie komórki.

Cała ta energia pochodzi ze słońca. Energia słoneczna, która nieustannie promieniuje na planetę Ziemię, jest przekształcana w reakcje chemiczne, które zasilają życie.

W ten sposób najbardziej podstawowe cząsteczki, które pozwalają na życie, są uzyskiwane ze środowiska w postaci składników odżywczych. W przeciwieństwie do chemicznych składników odżywczych, które, jeśli zostaną zachowane.

Dlatego istnieją dwa podstawowe prawa regulujące przepływ energii w ekosystemach. Pierwszy ustala, że ​​energia przechodzi z jednej społeczności do drugiej w dwóch ekosystemach poprzez ciągły przepływ, który przebiega tylko w jednym kierunku. Konieczna jest wymiana energii źródła słonecznego.

Drugie prawo stanowi, że składniki odżywcze przechodzą przez cykle i są wielokrotnie wykorzystywane w tym samym ekosystemie, a także między nimi.

Oba prawa modulują przepływ energii i kształtują sieć tak złożonych interakcji, które istnieją między populacjami, między społecznościami i między tymi jednostkami biologicznymi z ich abiotycznym środowiskiem.

Elementy, które go tworzą

W bardzo ogólny sposób istoty organiczne są klasyfikowane według sposobu, w jaki uzyskują energię do rozwoju, utrzymania i reprodukcji, w autotrofach i heterotrofach.

Autotrofy

Pierwsza grupa, autotrofy, obejmuje osoby, które są w stanie pobrać energię słoneczną i przekształcić ją w energię chemiczną zmagazynowaną w cząsteczkach organicznych.

Innymi słowy, autotrofy nie muszą spożywać pokarmu, aby przeżyć, ponieważ są w stanie je generować. Są też często określani jako „producenci”.

Najbardziej znaną grupą organizmów autotroficznych są rośliny. Istnieją jednak inne grupy, takie jak glony i niektóre bakterie. Posiadają one całą maszynerię metaboliczną niezbędną do przeprowadzenia procesów fotosyntezy.

Słońce, źródło energii, która zasila ziemię, działa dzięki połączeniu atomów wodoru, tworząc atomy helu, uwalniając w procesie ogromne ilości energii.

Tylko niewielka część tej energii dociera do Ziemi, na przykład fale elektromagnetyczne ciepła, światła i promieniowania ultrafioletowego.

W kategoriach ilościowych energii, która dociera do Ziemi, wielka część odbija się w atmosferze, chmurach i powierzchni ziemi.

Po tym zdarzeniu absorpcji pozostaje około 1% energii słonecznej. Z tej ilości, która udaje się dotrzeć do ziemi, rośliny i inne organizmy zdołają uchwycić 3%.

Heterotrofy

Drugą grupę tworzą organizmy heterotroficzne. Nie są zdolni do fotosyntezy i muszą aktywnie poszukiwać pokarmu. Dlatego w kontekście łańcuchów troficznych nazywa się ich konsumentami. Później zobaczymy, jak są klasyfikowane.

Energia, którą produkujące jednostki zdołały przechować, jest do dyspozycji innych organizmów, które tworzą społeczność.

Decomposers

Istnieją organizmy, które podobnie tworzą „nici” łańcuchów troficznych. Są to rozkładowcy lub zjadacze detrytusu.

Rozkładający się tworzą niejednorodna grupa zwierząt i protista o niewielkich rozmiarach, żyjąca w środowiskach, w których gromadzą się częste odpady, jak w liściach spadających na ziemię i zwłoki..

Do najwybitniejszych organizmów należą: dżdżownice, roztocza, miriody, protisty, owady, skorupiaki znane jako koszenila, nicienie, a nawet sępy. Z wyjątkiem tego latającego kręgowca, pozostałe organizmy są dość powszechne w osadach odpadów.

Jego rola w ekosystemie polega na wydobywaniu energii zmagazynowanej w martwej materii organicznej, wydalaniu jej w stanie bardziej zaawansowanego rozkładu. Produkty te służą jako pokarm dla innych organizmów rozkładających. Jak grzyby, głównie.

Rozkładające się działanie tych środków jest niezbędne we wszystkich ekosystemach. Gdybyśmy wyeliminowali wszystkie rozkładniki, mielibyśmy nagłe nagromadzenie zwłok i innych spraw.

Poza tym, że składniki odżywcze przechowywane w tych ciałach zostaną utracone, gleba nie będzie mogła być odżywiona. W ten sposób uszkodzenie jakości gleby spowodowałoby drastyczne ograniczenie życia roślin, kończąc na poziomie produkcji podstawowej.

Poziomy troficzne

W łańcuchach troficznych energia przechodzi z jednego poziomu na drugi. Każda z wyżej wymienionych kategorii stanowi poziom troficzny. Pierwszy składa się z całej wielkiej różnorodności producentów (rośliny wszelkiego rodzaju, między innymi cyjanobakterie).

Z drugiej strony konsumenci zajmują kilka poziomów troficznych. Te, które żywią się wyłącznie roślinami, tworzą drugi poziom troficzny i są nazywane głównymi konsumentami. Przykładem tego są wszystkie zwierzęta roślinożerne.

Wtórnych konsumentów tworzą drapieżniki - zwierzęta, które jedzą mięso. Są to drapieżniki, a ich ofiarą są głównie konsumenci.

Wreszcie istnieje inny poziom utworzony przez konsumentów trzeciorzędnych. Obejmuje grupy zwierząt mięsożernych, których ofiarą są inne mięsożerne zwierzęta należące do wtórnych konsumentów.

Wzór sieci

Łańcuchy pokarmowe są elementami graficznymi, które mają na celu opisanie związków gatunków w środowisku biologicznym, w odniesieniu do ich diety. W kategoriach dydaktycznych ta sieć ujawnia „kto karmi się tym, co lub kto”.

Każdy ekosystem prezentuje unikalną sieć troficzną i drastycznie różni się od tego, co możemy znaleźć w innym typie ekosystemu. Na ogół łańcuchy troficzne są bardziej skomplikowane w ekosystemach wodnych niż te lądowe.

Sieci troficzne nie są liniowe

Nie powinniśmy oczekiwać, że znajdziemy liniową sieć interakcji, ponieważ w naturze niezwykle skomplikowane jest precyzyjne określenie granic między konsumentami pierwotnymi, wtórnymi i trzeciorzędnymi..

Wynikiem tego wzorca interakcji będzie sieć z wieloma połączeniami między członkami systemu.

Na przykład niektóre niedźwiedzie, gryzonie, a nawet ludzie, są „wszystkożernymi”, co oznacza, że ​​zakres żywności jest szeroki. W rzeczywistości termin łaciński oznacza „wszystko jedzą”.

Tak więc ta grupa zwierząt może zachowywać się w niektórych przypadkach jako główny konsument, a później jako wtórny konsument lub odwrotnie.

Przechodząc do następnego poziomu, zwierzęta mięsożerne zazwyczaj żywią się roślinożercami lub innymi drapieżnikami. W związku z tym byliby oni klasyfikowani jako konsumenci drugorzędni i trzeciorzędni.

Aby zilustrować poprzedni związek, możemy użyć sów. Zwierzęta te są konsumentami wtórnymi, gdy żywią się małymi roślinożernymi gryzoniami. Ale kiedy spożywają owadożerne ssaki, uważa się je za konsumenta trzeciorzędnego.

Istnieją ekstremalne przypadki, które jeszcze bardziej komplikują sieć, na przykład rośliny mięsożerne. Chociaż są producentami, są również klasyfikowani jako konsumenci, w zależności od zapory. W przypadku bycia pająkiem stałby się producentem i konsumentem wtórnym.

Transfer energii

Transfer energii do producentów

Przejście energii z jednego poziomu troficznego do następnego jest wysoce nieefektywnym wydarzeniem. To idzie w parze z prawem termodynamiki, które stwierdza, że ​​wykorzystanie energii nigdy nie jest całkowicie skuteczne.

Aby zilustrować transfer energii, weźmy za przykład wydarzenie codziennego życia: spalanie benzyny przez nasz samochód. W tym procesie 75% uwalnianej energii jest tracone w postaci ciepła.

Możemy ekstrapolować ten sam model na żywe istoty. Gdy nastąpi zerwanie wiązań ATP, aby wykorzystać je w skurczu mięśni, ciepło powstaje w ramach tego procesu. Jest to ogólny wzór w komórce, wszystkie reakcje biochemiczne wytwarzają niewielkie ilości ciepła.

Transfer energii między innymi poziomami

Podobnie, transfer energii z jednego poziomu troficznego do drugiego jest przeprowadzany ze znacznie niską wydajnością. Kiedy roślinożerca spożywa roślinę, tylko część energii pochwyconej przez autotrofa może przejść do zwierzęcia.

W tym procesie roślina wykorzystała część energii do wzrostu, a znaczna część została utracona w postaci ciepła. Ponadto część energii ze słońca wykorzystano do budowy cząsteczek, które nie są strawne lub nadają się do wykorzystania przez roślinożerców, takie jak celuloza.

Kontynuując ten sam przykład, energia, którą roślinożerca nabył dzięki konsumpcji rośliny, zostanie podzielona na wiele zdarzeń w organizmie.

Część z nich zostanie wykorzystana do budowy części zwierzęcia, na przykład egzoszkieletu, w przypadku bycia stawonogiem. W taki sam sposób, jak na poprzednich poziomach, duży procent jest tracony w formie termicznej.

Trzeci poziom troficzny obejmuje osoby, które pochłoną nasz poprzedni hipotetyczny stawonog. Ta sama logika energetyczna, którą zastosowaliśmy do dwóch wyższych poziomów, dotyczy również tego poziomu: duża część energii jest tracona jako ciepło. Ta funkcja ogranicza długość łańcucha.

Piramida troficzna

Piramida troficzna jest szczególnym sposobem graficznego przedstawienia relacji, które omówiliśmy w poprzednich sekcjach, już nie jako sieć połączeń, ale grupowanie różnych poziomów w kroki piramidy.

Osobliwością jest włączenie względnego rozmiaru każdego poziomu troficznego jako każdego prostokąta w piramidzie.

W bazie reprezentowani są producenci pierwotni, a gdy idziemy w górę wykresu, reszta poziomów pojawia się w kolejności rosnącej: konsumenci pierwotni, drugorzędni i trzeciorzędni.

Zgodnie z wykonanymi obliczeniami każdy krok jest około dziesięć razy wyższy niż wyższy. Obliczenia te pochodzą z dobrze znanej reguły 10%, ponieważ przejście z jednego poziomu na drugi wiąże się z transformacją energii zbliżoną do tej wartości.

Na przykład, jeśli poziom energii zmagazynowanej jako biomasa wynosi 20 000 kilokalorii na metr kwadratowy rocznie, na górnym poziomie będzie to 2000, w kolejnych 200, i tak dalej, aż dotrze do czwartorzędowych konsumentów.

Energia, która nie jest wykorzystywana w procesach metabolicznych organizmów, reprezentuje odrzuconą materię organiczną lub biomasę przechowywaną w glebie.

Rodzaje piramid troficznych

Istnieją różne rodzaje piramid, w zależności od tego, co jest w nich reprezentowane. Można to zrobić w kategoriach biomasy, energii (jak we wspomnianym przykładzie), produkcji, ilości organizmów, między innymi.

Przykład

Typowy wodny łańcuch troficzny słodkowodny zaczyna się od ogromnej ilości glonów, które go zamieszkują. Ten poziom reprezentuje głównego producenta.

Podstawowym konsumentem naszego hipotetycznego przykładu będą mięczaki. Wtórni konsumenci obejmują gatunki ryb, które jedzą mięczaki. Na przykład gatunki lepkiego rzeźbienia (Cottus cognatus).

Ostatni poziom tworzą konsumenci trzeciorzędowi. W tym przypadku lepkie rzeźbienie jest spożywane przez gatunek łososia: królewskiego łososia lub Oncorhynchus tshawytscha.

Jeśli zobaczymy to z perspektywy sieci, na początkowym poziomie producentów, powinniśmy wziąć pod uwagę oprócz zielonych alg, wszystkich okrzemek, niebiesko-zielonych alg i innych.

W ten sposób wprowadza się o wiele więcej elementów (gatunków skorupiaków, wrotków i wielu gatunków ryb) w celu utworzenia połączonej sieci.

Referencje

  1. Audesirk, T. i Audesirk, G. (2003). Biologia 3: ewolucja i ekologia. Pearson.
  2. Campos-Bedolla, P. (2002). Biologia. Artykuł wstępny Limusa.
  3. Lorencio, C. G. (2000). Ekologia społeczności: paradygmat ryb słodkowodnych. Uniwersytet w Sewilli.
  4. Lorencio, C. G. (2007). Postępy w ekologii: w kierunku lepszej wiedzy o przyrodzie. Uniwersytet w Sewilli.
  5. Molina, P. G. (2018). Ekologia i interpretacja krajobrazu. Szkolenie dla nauczycieli.
  6. Odum, E. P. (1959). Podstawy ekologii. Firma WB Saunders.