Как протича енергията през хранителната верига?

Отношенията „кой кого яде“, символизирани в модела на хранителна верига, придават на екосистемите на Земята някои от техните наистина фундаментални структури. Хранителната верига във видимо действие може да бъде орел, който се нахвърля върху заек или акула, която преглъща пътя си през ята херинга, но можете да визуализирате и по-присъщо, основно движение; тази на енергията, първоначално генерирана от ядрени реакции на Слънцето, която тече през екосистема, за да захранва жизнените сили на тази система.

Електромагнитната енергия от слънцето подхранва почти всички екосистеми на планетата, въпреки че има дълбоководни общности, които вместо това се възползват от енергията, доставяна от хидротермалните отвори. Зелените растения „оправят“ входящата слънчева енергия; тоест те го улавят и преобразуват чрез процеса на фотосинтеза в химическа енергия, съдържаща се във въглехидратите. Тогава енергията в химичните връзки на тези съединения подхранва други организми, които, за да я получат, консумират растения или растителноядни същества, които включват безгръбначни, гъбички и микроби, които разлагат мъртвите органични вещества материя.

Тъй като при разлагането се получават основни неорганични хранителни вещества, използвани от растенията за задвижване на фотосинтезата, материята цикли чрез екосистема. Енергията, напротив, не се рециклира, а по-скоро потоци чрез системата: Механиката на живот - използване на химическа енергия за задвижване на критичните процеси, които поддържат организма организация - произвеждат топлина като краен страничен продукт и това не може да се превърне обратно във форма на енергия, използваема от живота форми. По този начин растенията се нуждаят от постоянно снабдяване със слънчева светлина за подхранване на фотосинтезата, а нефотосинтетичните организми изискват постоянен прием на храна, за да получат нова енергия.

Защото те произвеждат използваема химическа енергия от слънчевата електромагнитна радиация, зелени растения и други фотосинтетични организми като водорасли и цианобактерии се наричат ​​„производители“. Нефотосинтетични организми, които пряко или косвено разчитат по отношение на енергията, определена от производителите, са „потребители“ на екосистемата. Тревопасно животно като елен или костенурка яде растения, за да се сдобие с това енергия; това е първичен потребител защото консумира самия производител. Животното, което лови тревопасно животно, като месоядно като паяк или тигър, е вторичен потребител; месоядни животни ядат и други месоядни животни, разбира се - страхотна рогата бухала, която преследва невестулка, да речем - за да можете да говорите и за третични потребители.

Много животни, от жълто яке до кафяви мечки, ядат както растителни, така и животински вещества; тези всеядни следователно служат както като първични, така и като вторични потребители. Декомпозиторите са специален клас потребители, които се хранят с мъртви растителни и животински вещества, превръщайки ги органичен материал до неорганични газове и минерали, които могат да бъдат рециклирани като хранителни вещества обратно в система.

Имайте предвид, че хранителната верига не включва само организъм, консумиращ напълно друг. Тревопасните често не унищожават отделните растения, които преглеждат или пасат, и много паразити не убиват направо организмите гостоприемници, от които се черпят. Освен това има много взаимни отношения, в които една форма на живот черпи енергия от друга, като същевременно предоставя някаква услуга в замяна; например гъбите, които колонизират корените на растенията и получават енергия от тях, като същевременно повишават способността на растението да поема вода и хранителни вещества.

Пътят на енергията от производителите до потребителите до разлагащите се образува хранителна верига. Един прост може да обхване трева до импала до гепард. В действителност организмите често ядат и се ядат от множество други организми, което прави a хранителна мрежа - основно куп преплетени хранителни вериги - по-подробният модел, но основната линейна структура на хранителната верига все още е полезна за проследяване на енергийния поток на екосистемата. Всяко стъпало на хранителна верига представлява a трофично ниво: Производителят заема основното ниво на трофиката, основният потребител на следващия и така нататък.

Свързана концепция е биомаса или енергийна пирамида, което символизира относителния дял на организмите на различни трофични нива в дадена екосистема. Макар и да не е твърдо и бързо правило, производителите обикновено значително превъзхождат първичните потребители, а първичните - значително повече от второстепенните. Това се дължи на присъщата неефективност на енергийния трансфер през екосистемата. Средно фотосинтезата фиксира доста под 1% от входящата слънчева енергия на Земята и от това само малка част от получената химическа енергия всъщност се разнася в хранителната верига; голяма част от него растението използва за себе си. На всеки етап от хранителната верига енергията се „изгаря“ за дишането на организма и се губи за нагряване, така че намаляващите количества са достъпни за потребителите на по-високи трофични нива. Стандартно приближение е, че само 10 процента от енергията, съхранявана на едно трофично ниво, преминава към следващото нагоре. Грубо казано, това е причината, поради която единичната коса изисква чрез междинните връзки на хранителната верига, да речем скариди, риби и тюлени, множество планктон, за да се поддържа.