Toiduahela mudelis sümboliseeritud suhted "kes sööb keda" annab Maa ökosüsteemidele mõned nende tõeliselt põhistruktuurid. Toitumisahel võib nähtaval kujul olla konnakulli pugev kotkas või räimekooli läbivaevav hai, kuid võite ka visualiseerida sisemist, aluseks olevat liikumist; energia, mis algselt tekkis Päikese tuumareaktsioonide abil ja mis voolab läbi ökosüsteemi, et toita selle süsteemi elujõude.
Energia ökosüsteemides
Päikesest pärinev elektromagnetiline energia kütab peaaegu kõiki planeedi ökosüsteeme, ehkki on olemas süvamere kooslusi, mis selle asemel kasutavad hüdrotermiliste ventilatsiooniavade tarnitavat energiat. Rohelised taimed "parandavad" sissetulevat päikeseenergiat; see tähendab, et nad hõivavad selle ja muudavad fotosünteesi käigus süsivesikute keemiliseks energiaks. Nende ühendite keemiliste sidemete energia toidab seejärel teisi organisme, kes selle saamiseks tarbivad taimi või taimi söövad olendid, mille hulka kuuluvad surnud orgaanilisena lagunevad selgrootud, seened ja mikroobid asja.
Kuna lagunemisel tekivad olulised anorgaanilised toitained, mida taimed kasutavad fotosünteesi juhtimiseks, aine tsüklid läbi ökosüsteemi. Energiat seevastu ei taaskasutata, vaid pigem voolab süsteemi kaudu: Elamise mehaanika - keemilise energia kasutamine organismi ülalhoidvate kriitiliste protsesside võimendamiseks organisatsioon - toota soojust kui ülimat kõrvalsaadust ja seda ei saa muundada energia vormiks, mida elu saab kasutada vormid. Seega vajavad taimed fotosünteesi kütmiseks pidevat päikesevalgust ja mittefotosünteesivad organismid uue energia saamiseks pidevalt toitu.
Tootjad, tarbijad ja lagundajad
Kuna nad toodavad kasutatavat keemilist energiat päikese elektromagnetkiirgusest, rohelistest taimedest ja muust fotosünteesist organisme nagu vetikad ja tsüanobakterid nimetatakse tootjateks. Mittefotosünteetilised organismid, kes sõltuvad kas otseselt või kaudselt tootjate fikseeritud energia kohta on ökosüsteemi "tarbijad". Selle saamiseks sööb taimtoiduline taim nagu hirv või kilpkonn taimi energia; see on esmane tarbija sest see tarbib tootjat ennast. Loom, kes röövib rohusööta, näiteks kiskja nagu ämblik või tiiger, on a sekundaarne tarbija; lihasööjad söövad loomulikult ka teisi kiskjaid - ütleme - nastikule rööviv suur sarvkull -, nii et võite ka rääkida kolmanda taseme tarbijad.
Paljud loomad, alates kollastest jakkidest kuni pruunkarudeni, söövad nii taimset kui ka loomset ainet; need kõigesööjad on seega nii esmase kui ka teisese tarbijana. Lagundajad on spetsiaalne tarbijate klass, kes toitub surnud taime- ja loomsest ainest, muutes end ümber orgaanilised materjalid anorgaanilisteks gaasideks ja mineraalideks, mida saab toitainetena taaskasutada süsteemi.
Pidage meeles, et toiduahel ei hõlma ainult teist täielikult tarbivat organismi. Taimtoidulised ei hävita sageli üksikuid taimi, mida nad sirvivad või karjatavad, ja paljud parasiidid ei tapa otseselt peremeesorganisme, kellelt nad elatist ammutavad. Lisaks on palju vastastikuseid suhteid, kus üks eluvorm ammutab energiat teiselt, pakkudes samas vastutasuks mingisugust teenust; näiteks seened, mis koloniseerivad taime juuri ja saavad neilt energiat, suurendades samal ajal taime võimet omastada vett ja toitaineid.
Toiduahelad ja biomassi püramiidid
Energia tee tootjatelt tarbijateni lagundajateni moodustab toiduahela. Lihtne võib hõlmata rohtu impala gepardile. Tegelikult söövad organismid sageli ja neid söövad ka mitmed teised organismid, muutes a toiduvõrk - põhimõtteliselt hunnik põimitud toiduahelaid - üksikasjalikum mudel, kuid toiduahela põhiline lineaarne struktuur on siiski kasulik ökosüsteemi energiavoo jälgimiseks. Toiduahela kõik astmed tähistavad a troofiline tase: Tootja võtab troofilise põhitaseme, järgmine on esmatarbija ja nii edasi.
Seotud mõiste on biomass või energiapüramiid, mis sümboliseerib erinevate troofiliste tasemete organismide suhtelist osakaalu ökosüsteemis. Ehkki see ei ole karm ja kiire reegel, ületavad tootjad tavaliselt palju esmaseid ja esmatarbijaid järeltarbijaid. Selle põhjuseks on ökosüsteemi kaudu toimuva energiaülekande olemuslik ebaefektiivsus. Keskmiselt fikseerib fotosüntees tublisti alla 1 protsendi Maa sissetulevast päikeseenergiast ja sellest vaid väike osa tekkivast keemilisest energiast jõuab toiduahelasse; suure osa sellest kasutab taim endale. Toiduahela igas etapis "põletatakse" energiat organismi hingamiseks ja see kaob kuumusele, nii et tarbijatel on kõrgemal troofilisel tasemel vähenevad kogused. Standardne ligikaudne hinnang on see, et vaid 10 protsenti ühel troofilisel tasemel salvestatud energiast läheb järgmisele ülespoole. Jämedalt öeldes nõuab see, et üks orka, näiteks krevettide, kalade ja hüljeste sekkuvate toiduahelate kaudu, peaks planktonit paljuski enda ülal pidama.
