Trofisk niveau (Food Chain & Web): Definition & eksempler (med diagram)

I et økosystem bevares materie mens energi strømmer gennem det. Måden og effektiviteten af ​​denne strømning kan repræsenteres af trofiske niveauer.

Den vigtigste energikilde for økosystemer er sollys, skønt hydrogensulfidet fra hydrotermiske ventilationskanaler også giver energi. At studere den måde, hvorpå energi strømmer til hvert trofiske niveau, hjælper økologer med at strategisere miljøledelse.

EN trofisk niveau kan forestilles som et trin i en pyramide med grupper stablet, der repræsenterer organismer og deres rolle i økosystemet. Denne trofiske pyramide hjælper med at organisere de forskellige interaktioner mellem disse organismer.

Fra det ene trofiske niveau til det næste omdannes kun 10 procent af energien til biomasse. De resterende 90 procent går tabt.

EN fødekæde rangerer organismer på en lineær måde i henhold til deres rolle i energiskabelse og -forbrug.

Den laveste base i en fødekæde består af fotosyntetiske organismer såsom planter og planteplankton. Disse organismer kaldes producenter.

Producenter omdanner sollys og uorganiske molekyler til energi. På grund af deres evne til at lave deres egen mad kaldes producenter også autotrofer. Disse producenter udgør det første trofiske niveau. Disse kan yderligere opdeles i fotoautotrofer, som bruger sollys til mad og energi, og kemotrofer, der bruger uorganiske molekyler i fravær af sollys.

Kemotrofer kan findes steder som dybhavsåbninger. Kemisk energi fra hydrogensulfid i disse hydrotermiske ventilationskanaler hjælper disse organismer med at syntetisere organiske molekyler til deres energiforsyning.

Det næste trin i fødekæden hører til primære forbrugere. Primære forbrugere spiser producenter. Primære forbrugere er typisk små dyr, planteædere, der spiser planterne eller planteplankton. Forbrugere kaldes også heterotrofer, og de kan kun opfylde energibehov ved at spise mad.

Forbrugerne inkorporerer producenternes energi i deres egen biomasse. Primære forbrugere udgør det andet trofiske niveau.

Sekundære forbrugere, eller kødædere, spis primære forbrugere. De er generelt større dyr, selvom der er færre af dem. Der er en vis overlapning i nogle dyr, der er altædende, såsom bjørne, der spiser frugt og laks. Sekundære forbrugere udgør det tredje trofiske niveau.

Betydelig energi går tabt på trofiske niveauer, så i trofisk niveau pyramide det mest tabte energi stammer fra de sekundære forbrugere. I sidste ende fører dette til et scenarie, hvor der er færre organismer øverst i den trofiske pyramide, mens dens base indeholder mange arter.

Fødevarer yderligere beskrive de indbyrdes forbundne arter på forskellige trofiske niveauer. Madnettet viser arten af ​​energistrøm gennem økosystemer. De kan være ret komplekse og påvirkes også af mad sæsonbetinget. Den førnævnte bjørn repræsenterer et eksempel på dyr med flere roller i et økosystem.

På grund af den dynamiske natur af et fødevarevæv kan det vise sig at være et mere nyttigt redskab til at beskrive interaktionerne i et økosystem end en trofisk pyramide. Inden for nogle fødevarer er der et dyr kaldet a keystone arter. Resten af ​​økosystemet er afhængig af tilstedeværelsen af ​​denne art for at forblive intakt og bæredygtig. Når det fjernes, kan økosystemet kollapse.

Keystone arter tendens til at være top rovdyr såsom ulve og grizzly bjørne. Et top-rovdyr kaldes et apex-rovdyr. En apex rovdyr er i det væsentlige en tertiær forbruger og får det fjerde og sidste trofiske niveau i pyramiden.

En anden faktor i økosystemets stabilitet er den biodiversitet. Når der er mindre artsdiversitet, lider et økosystem. Dette påvirker trofiske niveauer, hvis arter fjernes fra dem. Ringvirkningen forstyrrer balancen i hele systemet.

En anden dynamik, der spilles på et madnet, inkluderer de kaldte organismer nedbrydere. Disse nedbrydere nedbryder døde organismer (plante og dyr) og frigiver næringsstoffer fra dem til miljøet. Derefter er disse mineraler tilgængelige for primære producenter af den trofiske pyramide.

Eksempler på nedbrydere inkluderer orme, skimmelsvampe, insekter, svampe og bakterier. Dette betragtes dog ikke som genanvendelse af energi. Det repræsenterer frigivelse af energi og forekommer ofte som varme.

Biomasse beskriver den samlede masse af alle organismer, hvad enten de er levende eller døde, på et trofisk niveau. Hvert trofisk niveau har en vis mængde biomasse.

Primærproducenters produktivitet henviser til, hvor meget energi de kan bringe til andre levende skabninger. Dette beløb betragtes som den primære nettoproduktivitet. Primær bruttoproduktivitet repræsenterer den hastighed, fotosyntetiske primære producenter kan konvertere solens energi.

Bioakkumulering eller biomagnifikation henviser til en stigning i giftige materialer, der går længere op i den trofiske pyramide. Materialet koncentreres i dyrevæv. Et eksempel på dette ville være kontaminering af dichlordiphenyltrichlorethan (DDT). Dette kemiske bioakkumulerer i miljøet.

For hvert niveau af forbruger opbygges større koncentrationer af DDT i deres kroppe. På det øverste trofiske niveau, såsom skaldede ørne, producerer denne bioakkumulering ødelæggende virkninger på dyrs sundhed og overlevelse. DDT blev forbudt at bruge i 1970'erne, men der er andre menneskeskabte kemikalier, der udgør en risiko for miljøsundheden. Det bliver derfor vigtigt at identificere og fjerne sådanne stoffer fra miljøet, før en sådan forurening tager fat.

Bioakkumulering forekommer også med visse tungmetaller, der kan findes i fisk. Derfor er der anbefalinger om at begrænse visse fiskeforbrug hos mennesker i sårbare grupper, såsom små børn og gravide kvinder.

For at forstå disse begreber hjælper det med at have eksempler fra den virkelige verden. Havet giver en god demonstration af trofiske niveauer og madnettet. Som nævnt før er fytoplankton et eksempel på primære producenter. Zooplankton er sekundære forbrugere af fytoplankton.

Det tredje trofiske niveau, sekundær forbruger, ville tilhøre krebsdyr, der spiser zooplankton. Og det fjerde trofiske niveau ville være fisk. Dette kan strække sig yderligere med dyr som sæler og endda andre fisk, der spiser disse fisk. Et toppunkt-rovdyr som en orkahval ville tage det højere trofiske niveau. Med hvert niveau mere energi går tabt.

Eksempler på fotoautotrofer inkluderer fotosyntese bakterier, planter og alger. De omdanner solens energi til ATP og NADP, som igen bruges til at fremstille organiske molekyler som glukose.

Eksempler på kemoautotrofer indbefatter bakterier i huler eller de førnævnte hydrotermiske åbninger. Rundt disse udluftninger forbruger heterotrofer som rejer, hummer og muslinger kemoautotroferne i det dybe hav.

Med hensyn til trofiske pyramideeksempler i den virkelige verden findes der mange slags. De kan være lodrette eller omvendte.

En opretstående pyramide ville være repræsenteret af græsarealer, da der er færre organismer, der går op til det øverste niveau. En græsarealbiom kan have græs som det laveste niveau som en primær producent. Den primære forbruger ville være en græshoppe. En sekundær forbruger ville være en mus. En tertiær forbruger ville være en slange, der spiser musen. En fjerde, kvaternær forbruger og toppunkt rovdyr i græsarealer ville være en høge, der spiser slangen.

Et andet biom med lignende dynamik kan være en dam. Producenten ville være alger, og den primære forbruger ville være insektlarver. En sekundær forbruger ville være en minnow, og en tertiær ville være en frø. Den sidste kødædende eller kvaternære forbruger i dambiomet ville være en vaskebjørn, der spiser frøen.

I en ørken ville den største producent være et kaktusgræs, og dets primære forbruger ville være en sommerfugl. En firben spiser sommerfuglen og gør den til den sekundære forbruger. En slange ville forbruge firbenet og rangordne det som en tertiær forbruger. Og en roadrunner ville afrunde det øverste og fjerde niveau efter at have spist slangen.

I modsætning til en opretstående pyramide i en tempereret skov ville pyramidens base være lavet af bare træer. De primære forbrugere, insekter, udgør en stor del af pyramiden.

I betragtning af den sarte forbindelse mellem organismer og deres miljø bliver det afgørende at beskytte balance af verdens økosystemer. Virkningerne af energistrøm, biomasse og bioakkumulering spiller alle en rolle i økologers ledelsesstrategier for bevarelse.

Relateret indhold: Sådan kontakter du din repræsentant om klimaændringer