تعطي علاقات "من يأكل من" التي يرمز لها في نموذج السلسلة الغذائية النظم البيئية للأرض بعضًا من هياكلها الأساسية حقًا. قد تكون السلسلة الغذائية في العمل المرئي نسرًا ينقض على جاكرابيت أو سمكة قرش تشق طريقها عبر مدرسة الرنجة ، ولكن يمكنك أيضًا تخيل حركة أساسية أكثر جوهرية ؛ من الطاقة ، المتولدة في الأصل من التفاعلات النووية في الشمس ، والتي تتدفق عبر نظام بيئي لتشغيل قوى الحياة في هذا النظام.
الطاقة في النظم البيئية
تغذي الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة من الشمس جميع النظم البيئية للكوكب تقريبًا ، على الرغم من وجود مجتمعات في أعماق البحار تستفيد بدلاً من ذلك من الطاقة التي توفرها الفتحات الحرارية المائية. النباتات الخضراء "تصلح" الطاقة الشمسية الواردة ؛ أي أنها تلتقطها وتحولها من خلال عملية التمثيل الضوئي إلى طاقة كيميائية موجودة في الكربوهيدرات. ثم تغذي الطاقة في الروابط الكيميائية لتلك المركبات الكائنات الحية الأخرى التي ، للحصول عليها ، تستهلك النباتات أو الكائنات الآكلة للنبات ، والتي تشمل اللافقاريات والفطريات والميكروبات التي تتحلل العضوية الميتة شيء.
لأن التحلل ينتج مغذيات أساسية غير عضوية تستخدمها النباتات لتحفيز عملية التمثيل الضوئي
دورات من خلال نظام بيئي. على النقيض من ذلك ، لا يتم إعادة تدوير الطاقة ، بل بالأحرى يطفو من خلال النظام: آليات الحياة - استخدام الطاقة الكيميائية لتشغيل العمليات الحرجة التي تحافظ على الكائن الحي التنظيم - إنتاج الحرارة كمنتج ثانوي نهائي ، ولا يمكن تحويلها مرة أخرى إلى شكل من أشكال الطاقة التي يمكن استخدامها في الحياة نماذج. وبالتالي ، تتطلب النباتات إمدادًا ثابتًا من ضوء الشمس لتغذية عملية التمثيل الضوئي ، وتتطلب الكائنات غير الضوئية تناولًا ثابتًا من الطعام للحصول على طاقة جديدة.المنتجون والمستهلكون والمحللون
لأنهم يصنعون طاقة كيميائية قابلة للاستخدام من إشعاع الشمس الكهرومغناطيسي ، والنباتات الخضراء وغيرها من التمثيل الضوئي الكائنات الحية مثل الطحالب والبكتيريا الزرقاء تسمى "منتجين". كائنات غير ضوئية تعتمد بشكل مباشر أو غير مباشر على الطاقة التي يحددها المنتجون هم "مستهلكو" النظام البيئي. العاشبة مثل الغزلان أو السلحفاة تأكل النباتات للحصول على ذلك طاقة؛ انه المستهلك الرئيسي لأنه يستهلك المنتج نفسه. الحيوان الذي يفترس الحيوانات العاشبة ، مثل آكلة اللحوم مثل العنكبوت أو النمر ، هو المستهلك الثانوي; تتغذى الحيوانات آكلة اللحوم أيضًا على آكلات اللحوم الأخرى ، بالطبع - بومة كبيرة ذات قرون تفترس ابن عرس ، على سبيل المثال - لذا يمكنك أيضًا التحدث عنها المستهلكين من الدرجة الثالثة.
العديد من الحيوانات ، من السترات الصفراء إلى الدببة البنية ، تأكل النباتات والحيوانات على حد سواء. هؤلاء حيوانات آكلة اللحوم ونباتات لذلك يخدمون كمستهلكين أساسيين وثانويين. المُحلِّلات هي فئة خاصة من المستهلكين تتغذى على المواد النباتية والحيوانية الميتة ، وتحويلها المواد العضوية للغازات غير العضوية والمعادن التي يمكن إعادة تدويرها كمغذيات مرة أخرى في النظام.
ضع في اعتبارك أن السلسلة الغذائية لا تتضمن فقط كائنًا يستهلك كائنًا آخر تمامًا. غالبًا ما لا تدمر الحيوانات العاشبة النباتات الفردية التي تتصفحها أو ترعيها ، والعديد من الطفيليات لا تقتل الكائنات الحية المضيفة التي تستمد قوتها منها. علاوة على ذلك ، هناك العديد من العلاقات التبادلية التي يستمد فيها أحد أشكال الحياة الطاقة من الآخر بينما يقدم نوعًا من الخدمة في المقابل ؛ على سبيل المثال ، الفطريات التي تستعمر جذور النباتات وتحصل على الطاقة منها مع زيادة قدرة النبات على امتصاص الماء والمغذيات.
سلاسل الغذاء وأهرامات الكتلة الحيوية
يشكل مسار الطاقة من المنتجين إلى المستهلكين إلى المحللات سلسلة غذائية. واحد بسيط قد يشمل العشب إلى إمبالا إلى الفهد. في الواقع ، غالبًا ما تأكل الكائنات الحية وتأكلها العديد من الكائنات الحية الأخرى ، مما يجعل a الشبكة الغذائية - في الأساس مجموعة من السلاسل الغذائية المتشابكة - النموذج الأكثر تفصيلاً ، لكن الهيكل الخطي الأساسي للسلسلة الغذائية لا يزال مفيدًا لتتبع تدفق طاقة النظام البيئي. كل درجة من السلسلة الغذائية تمثل أ المستوى الغذائي: يحتل المنتج المستوى الغذائي الأساسي ، والمستهلك الأساسي في المستوى التالي وهكذا.
مفهوم ذو صلة هو الكتلة الحيوية أو هرم الطاقة، والذي يرمز إلى النسبة النسبية للكائنات الحية على مستويات غذائية مختلفة في نظام بيئي. على الرغم من أنها ليست قاعدة صارمة وسريعة ، فعادة ما يفوق عدد المنتجين عدد المستهلكين الأساسيين إلى حد كبير ، ويفوق عدد المستهلكين الأساسيين عدد المستهلكين الثانويين بشكل كبير. هذا بسبب عدم الكفاءة المتأصلة في نقل الطاقة من خلال نظام بيئي. في المتوسط ، يعمل التمثيل الضوئي على إصلاح أقل من 1 في المائة من الطاقة الشمسية الواردة للأرض ، ونسبة صغيرة فقط من الطاقة الكيميائية الناتجة يتم تحويلها فعليًا إلى السلسلة الغذائية ؛ الكثير منه يستخدمه النبات لنفسه. في كل مرحلة من مراحل السلسلة الغذائية ، يتم "حرق" الطاقة من أجل تنفس الكائن الحي وفقدها بسبب الحرارة ، لذا فإن الكميات المتناقصة متاحة للمستهلكين عند مستويات غذائية أعلى. التقريب القياسي هو أن 10 بالمائة فقط من الطاقة المخزنة على مستوى غذائي واحد تمر إلى المستوى التالي للأعلى. بشكل تقريبي ، هذا هو السبب في أن أوركا واحدة تتطلب ، عبر روابط السلسلة الغذائية المتداخلة ، على سبيل المثال ، الروبيان والأسماك والفقمات ، العديد من العوالق للحفاظ على نفسها.
