Co jsou to primární producenti?

Prvovýrobci jsou základní součástí ekosystému. Lze o nich uvažovat jako o prvním a nejdůležitějším kroku v potravinovém řetězci. Spolu s rozkladači tvoří základ potravinového webu a jejich populace je více než kterákoli jiná část webu. Primární producenti jsou konzumováni primárními spotřebiteli (obvykle býložravci), kteří jsou následně konzumováni sekundárními spotřebiteli atd. Organismy v horní části řetězu nakonec zemřou a jsou poté spotřebovány rozkladači, které fixují hladiny dusíku a poskytují organický materiál nezbytný pro další generaci primárních zdrojů výrobci.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Prvovýrobci jsou základem ekosystému. Tvoří základ potravinového řetězce vytvářením potravy pomocí fotosyntézy nebo chemosyntézy.

Prvotní producenti jsou životně důležití pro přežití ekosystému. Žijí ve vodních i suchozemských ekosystémech a produkují sacharidy nezbytné pro přežití těch, kteří jsou výše v potravinovém řetězci. Vzhledem k tomu, že jsou malé a mohou být náchylné k měnícím se podmínkám prostředí, ekosystémy s různorodější populace primárních producentů mají tendenci prospívat více než populace s homogenními populacemi. Primární producenti se rychle množí. To je nezbytné k udržení života, protože populace druhů se zmenšují, jak postupujete dále v potravinovém řetězci. Například může být zapotřebí až 100 000 liber fytoplanktonu, aby se krmil ekvivalent pouze jedné libry druhu dravce na horním konci řetězce.

Ve většině případů používají primární producenti k výrobě potravin fotosyntézu, takže sluneční světlo je nezbytným faktorem pro jejich prostředí. Sluneční světlo však nemůže dosáhnout oblastí hluboko v jeskyních a v hlubinách oceánů, proto se někteří primární producenti přizpůsobili, aby přežili. Primární producenti v těchto prostředích místo toho používají chemosyntézu.

Mezi primární vodní producenty patří rostliny, řasy a bakterie. V oblastech s mělkou vodou, kde sluneční světlo může dosáhnout dna, jsou primárními producenty rostliny, jako jsou mořské řasy a trávy. Tam, kde je voda příliš hluboká na to, aby se sluneční světlo dostalo ke dnu, poskytují mikroskopické rostlinné buňky známé jako fytoplankton většinu výživy pro vodní život. Fytoplankton je ovlivňován faktory prostředí, jako je teplota a sluneční světlo, stejně jako dostupnost živin a přítomnost býložravých predátorů.

Asi polovina veškeré fotosyntézy se odehrává v oceánech. Fytoplankton tam odebírá oxid uhličitý a vodu ze svého okolí a mohou pomocí energie ze slunce vytvářet sacharidy prostřednictvím procesu známého jako fotosyntéza. Jako primární zdroj potravy pro zooplankton tvoří tyto organismy základ potravinového řetězce pro celou populaci oceánu. Na druhé straně zooplankton, který zahrnuje copepody, medúzy a ryby ve stadiu larvy, poskytuje potravu pro organismy živící se filtrem, jako jsou mlži a houby, jakož i amfipody, jiné larvy ryb a malé Ryba. Ti, kteří nejsou konzumováni hned, nakonec zemřou a unášejí se do nižších úrovní jako detritus, kde mohou být konzumováni hlubinnými organismy, které filtrují jejich jídlo, jako jsou korály.

Ve sladkovodních oblastech a mělkých slaných oblastech výrobci zahrnují nejen fytoplankton, jako jsou zelené řasy, ale také vodní rostliny, jako jsou mořské trávy a mořské řasy nebo větší zakořeněné rostliny, které rostou na hladině vody, jako jsou například orobiny a poskytují nejen potravu, ale také úkryt vodní život. Tyto rostliny poskytují potravu pro hmyz, ryby a obojživelníky.

Sluneční světlo nemůže dosáhnout hluboko na dno oceánu, přesto se tam primárním producentům stále daří. Na těchto místech se mikroorganismy shromažďují v oblastech, jako jsou hydrotermální průduchy a studené prosaky, kde získávají energii z metabolismus okolních anorganických materiálů, jako jsou chemikálie, které prosakují spíše z mořského dna než z sluneční světlo. Mohou se také usadit na mrtvých tělech velryb a dokonce i na vrakech lodí, které působí jako zdroj organického materiálu. Používají proces zvaný chemosyntéza k přeměně uhlíku na organickou hmotu pomocí vodíku, sirovodíku nebo metanu jako zdroje energie.

Hydrotermálním mikroorganismům se daří ve vodách kolem komínů nebo „černých kuřáků“, které se tvoří z usazenin sirníku železa zanechaných hydrotermálními otvory na dně oceánu. Tyto „ventilační mikroby“ jsou primárními producenty na mořském dně a podporují celé ekosystémy. Využívají chemickou energii nalezenou v minerálech horkého pramene k vytvoření sirovodíku. Ačkoli je sirovodík toxický pro většinu zvířat, organismy žijící v těchto hydrotermálních průduchech se přizpůsobily a místo toho prospívají.

Mezi další mikroby běžně vyskytující se u kuřáků patří Archea, která sklízí plynný vodík a uvolňuje metan a zelené sirné bakterie. To vyžaduje jak chemickou, tak světelnou energii, kterou získávají z mírné radioaktivní záře vyzařované geotermálně zahřátými horninami. Mnoho z těchto lithotropních bakterií vytváří kolem průduchu rohože o tloušťce až 3 centimetry a přilákat primární spotřebitele (pastvy, jako jsou hlemýždi a červi), což zase přitahuje větší predátory.

Pozemní nebo půdní potravní řetězec je tvořen velkým množstvím různých organismů, od mikroskopických jednobuněčných výrobců až po viditelné červy, hmyz a rostliny. Mezi primární producenty patří rostliny, lišejníky, mech, bakterie a řasy. Primární producenti v suchozemském ekosystému žijí v organické hmotě a kolem ní. Protože nejsou mobilní, žijí a rostou tam, kde jsou živiny, které je udržují. Berou živiny z organické hmoty zanechané v půdě rozkladači a transformují je do potravy pro sebe a jiné organismy. Stejně jako jejich vodní kolegové používají fotosyntézu k přeměně živin a organických materiálů z půdy na zdroje potravy, aby vyživovali jiné rostliny a zvířata. Protože tyto organismy vyžadují pro zpracování živin sluneční světlo, žijí na povrchu půdy nebo v jeho blízkosti.

Podobně jako na dně oceánu sluneční světlo nedosahuje hluboko do jeskyní. Z tohoto důvodu jsou bakteriální kolonie v některých vápencových jeskyních chemoautotrofní, také známé jako „stravování kamenů“. Tyto bakterie, stejně jako ty v hlubinách oceánu, získávají své nezbytná výživa z dusíku, síry nebo sloučenin železa nalezených na nebo na povrchu hornin, které tam byly přenášeny vodou prosakující porézní povrch.

Zatímco vodní a suchozemské ekosystémy jsou na sobě do značné míry nezávislé, existují místa, kde se protínají. V těchto bodech jsou ekosystémy vzájemně závislé. Například břehy potoků a řek poskytují některé potravinové zdroje na podporu potravinového řetězce potoka; suchozemské organismy také konzumují vodní organismy. Tam, kde se tito dva setkávají, bývá větší rozmanitost organismů. V močálových systémech byly zjištěny vyšší hladiny fytoplanktonu, pravděpodobně kvůli větší dostupnosti živin a delší době „pobytu“, než v blízkých pobřežních ústí řek. Bylo zjištěno, že měření produkce fytoplanktonu je vyšší u břehů v oblastech, kde živiny ze země v podstatě „hnojí“ oceán dusíkem a fosforem. Mezi další faktory, které ovlivňují produkci fytoplanktonu na pobřeží, patří množství slunečního světla, teplota vody a fyzikální procesy, jako je vítr a přílivové proudy. Jak by se dalo očekávat vzhledem k těmto faktorům, může být květ fytoplanktonu sezónním výskytem, ​​přičemž vyšší úrovně jsou zaznamenány, když jsou podmínky prostředí výhodnější.

Vyprahlý pouštní ekosystém nemá stálé zásobování vodou, takže jeho primární producenti, jako jsou řasy a lišejníky, stráví některá období v neaktivním stavu. Občasné deště vyvolávají krátké období činnosti, kdy organismy rychle produkují živiny. V některých případech se tyto živiny ukládají a uvolňují se jen pomalu v očekávání příští události deště. Právě tato adaptace umožňuje dlouhodobě přežít pouštní organismy. Tyto poikilohydrátové rostliny, které se nacházejí na půdě a kamenech, ale také na některých kapradinách a jiných rostlinách, jsou schopné přecházet mezi aktivní a klidovou fází podle toho, zda jsou mokré nebo suché. I když jsou suché, zdá se, že jsou mrtvé, jsou ve skutečnosti v klidovém stavu a transformují se s dalšími srážkami. Po dešti se řasy a lišejníky stávají fotosynteticky aktivními (a díky své schopnosti reprodukce) rychle) poskytnout potravu pro organismy vyšší úrovně, než voda způsobí pouštní teplo odpaří se.

Na rozdíl od spotřebitelů na vyšší úrovni, jako jsou ptáci a pouštní zvířata, nejsou primární producenti mobilní a nemohou se přestěhovat do příznivějších podmínek. Šance na přežití ekosystému rostou s větší rozmanitostí producentů, jak se teploty a srážky mění podle sezóny. Podmínky, které jsou vhodné pro jeden organismus, nemusí být pro jiný organismus, takže to prospívá ekosystému, když jeden může spát, zatímco jinému se daří. Zadržování vody ovlivňují další faktory, jako je množství písku nebo jílu v půdě, úroveň slanosti a přítomnost hornin nebo kamenů, a také ovlivňují schopnost primárních producentů se množit.

Na druhé straně extrémně chladné oblasti, jako je Arktida, nejsou schopny podporovat život rostlin. Život na tundře je téměř stejný jako ve vyprahlé poušti. Různé podmínky znamenají, že organismy mohou prospívat pouze v určitých ročních obdobích a mnoho z nich, včetně primárních producentů, existuje v klidové fázi po část roku. Lišejníky a mechy jsou nejčastějšími primárními producenty tundry.

Zatímco některé arktické mechy žijí pod sněhem, těsně nad permafrostem, jiné arktické rostliny žijí pod vodou. Tání mořského ledu na jaře spolu se zvýšenou dostupností slunečního světla spouští produkci řas v arktické oblasti. Oblasti s vyšší koncentrací dusičnanů vykazují vyšší produktivitu. Tento fytoplankton kvete pod ledem a jak se hladina ledu ztenčuje a dosahuje svého ročního minima, produkce ledových řas se zpomaluje. To má tendenci se shodovat s pohybem řas do oceánu při tání spodní úrovně ledu. Zvýšení produkce odpovídá obdobím nárůstu zahušťování ledu na podzim, zatímco stále existuje výrazné sluneční světlo. Když se mořský led roztaví, ledové řasy se uvolní do vody a přidají se ke květu fytoplanktonu, což má dopad na polární síť mořských potravin.

Tento měnící se vzorec růstu a tání mořského ledu spolu s dostatečným přísunem živin se jeví jako nezbytný pro produkci ledových řas. Změna podmínek, jako je dřívější nebo rychlejší tání ledu, může snížit hladinu ledových řas a změna načasování vypouštění řas může mít dopad na přežití spotřebitelů.

Květy řas se mohou vyskytovat téměř v jakémkoli vodním útvaru. Někteří mohou odbarvit vodu, mít špatný zápach nebo způsobit, že voda nebo ryby budou chutnat špatně, ale nebudou toxické. Z pohledu na řasy je však nemožné určit bezpečnost květu řas. Škodlivé květy řas byly hlášeny ve všech pobřežních státech USA a ve sladké vodě ve více než polovině států. Vyskytují se také v brakických vodách. Tyto viditelné kolonie sinic nebo mikrořas mohou být přítomny v různých barvách, jako je červená, modrá, zelená, hnědá, žlutá nebo oranžová. Škodlivý květ řas rychle roste a ovlivňuje zdraví zvířat, lidí a životního prostředí. Může produkovat toxiny, které mohou otrávit jakýkoli živý tvor, který s ním přijde do styku, nebo může kontaminovat vodní život a způsobit nemoc, když člověk nebo zvíře sní infikovaný organismus. Tyto květy mohou být způsobeny nárůstem živin ve vodě nebo změnami mořských proudů nebo teploty.

Přestože tyto toxiny produkuje jen málo druhů fytoplanktonu, může být i prospěšný fytoplankton škodlivý. Když se tyto mikroorganismy množí příliš rychle a vytvářejí na vodní hladině hustou podložku, výsledné přelidnění může způsobit hypoxii nebo nízkou hladinu kyslíku ve vodě, což narušuje ekosystém. Tzv. „Hnědé přílivy“, i když nejsou toxické, mohou pokrýt velké plochy vodní hladiny a bránit slunečnímu záření aby nedosáhli zespodu a následně nezahubili ty rostliny a organismy, které jsou na nich závislé život.