Kogu aine on ökosüsteemis konserveeritud, kuid energia voolab läbi ökosüsteemi. See energia liigub ühelt organismilt teisele nn toiduahel.
Kõik elusolendid vajavad ellujäämiseks toitaineid ja toiduahelad näitavad neid toitumissuhteid. Igal Maa ökosüsteemil on palju toiduahelaid, mis hõlmavad mitmesuguseid organisme.
Toiduahela määratlus
Toiduahel näitab energiateid ökosüsteemides. Igas planeedi ökosüsteemis on organismide toiduahelad vahemikus tootjatele tarbijatele. Tootjad asuvad toiduahela madalaimal tasandil, samas kui neid tootjaid söövaid tarbijaid nimetatakse esmatarbijateks. Kõrgema taseme tarbijaid, kes neid organisme söövad, nimetatakse sekundaarseks ja kolmandaks tarbijaks.
Toiduahelast võib mõelda kui pikast reast, mis ulatub tootjatelt iga tarbijani. Energia ja toitained liiguvad seda joont mööda ühes suunas.
Toiduketid ja toiduvõrgud
Toiduketid erinevad toiduvõrgud selles osas, et nad näitavad ühte toitumissuhete rida. Toiduvõrgud koosnevad tegelikult paljudest toiduahelatest koos. Toiduahel on lineaarne energia liikumise ja tarbimise kuvamine.
Teiselt poolt näitab toiduvõrgustik omavahel seotud suhteid ja mitut toiduahelat ühes. Veebid esindavad paremini seda, mis reaalses maailmas tegelikult toimub, sest tarbijad võivad süüa erinevat tüüpi tootjaid ja rohkem kui üks tarbija võib tootjat süüa.
Toiduvõrgud ei ole lineaarsed, kuna need näitavad seoseid organismide korraga mitme troofilise taseme vahel. Nad võtavad kokku kõik toiduahelad ja suhted ökosüsteem või kogukond. Toiduvõrk näitab erinevaid viise, kuidas taimed ja loomad ühenduses püsivad.
Troofiliste tasemete määratlus
A troofiline tase on samm toiduahelas, mille iga organism hõivab. Lihtsas toiduahelas on troofilist püramiidi lihtne näha. Toiduahela põhjas on tootjad ja toiduahela tipus tarbijad. Toiduahela iga organism esindab ühte troofilist taset.
Oluline on märkida, et 90 protsenti energiast läheb kaduma iga troofilise taseme vahel, seega kandub ainult 10 protsenti ühe etapi energiast järgmisele. Kuna energia ülekandmine ei ole tõhus, on toiduahela suurusel piir. Igal tasemel kaotatakse soojusenergiale suur hulk energiat.
Toiduahela üldised tüübid
Enamik toidukette koosneb vähemalt tootjatest ja esmatarbijatest. Mõned ahelad on keerukamad ning neil on teiseseid ja kolmanda taseme tarbijaid. Toiduahela esimene troofiline tase ehk esimene organism koosneb tavaliselt tootjad helistas autotroofid. Need organismid teevad ise toitu, kasutades valgusenergiat ja muutes selle keemiliseks energiaks.
Teisel troofilisel tasemel on esmatarbijad helistas heterotroofid. Need organismid peavad tootjaid tarbima, et oma energiat oma biomassi lisada. Nad ei saa ise energiat valmistada valgusest ega kemikaalidest.
Kolmandal troofilisel tasemel on sekundaarsed tarbijad, milleks on heterotroofid, kes söövad teisi tarbijaid. Neljandal troofilisel tasemel on kolmanda taseme tarbijad või tipukiskjad. Nad on kõrgetasemelised tarbijad ja kiskjad. Tippkiskja näide on inimene, kes saab süüa nii tootjaid kui ka teisi tarbijaid.
Lagundajatel on oma eraldi troofiline tase ja nad asuvad toiduahela teises osas. Mõnikord nimetatakse neid viimaseks troofiliseks tasandiks, kuna nad suunavad aine tagasi pinnasesse või atmosfääri. Lagundajad võimaldavad tootjatel ketti uuesti alustada, liigutades toitaineid ja energiat läbi ökosüsteemi.
Toiduahelate tähtsus
Iga organism täidab a konkreetne nišš ökosüsteemis, mida võib näha toiduahelates. Kas nad loovad algsenergiat fotosünteesi kaudu? Kas nad saavad süüa ühte rühma, et hoida elanikkonda kontrolli all? Kas nad lagundavad teisi organisme? Kas nad tegutsevad kiskja või saagina?
Toiduahelad on olulised, kuna need näitavad keerulisi suhteid ökosüsteemides. Nad võivad paljastada, kuidas iga organism sõltub ellujäämiseks kellestki teisest. Toiduketid näitavad ka seda, mis juhtub, kui probleem tekib ja tootja või tarbija kaotatakse. Terved kogukonnad võivad kokku kukkuda. Toiduketid võivad aidata teadlastel rohkem teada saada ökosüsteemidest ja sellest, kuidas neil tasakaalus püsida.
Sõltuvalt uuritavast toiduahelast võib sama organismi olla rohkem kui üks troofiline tase. Näiteks võib hülgeid pidada tipptasemel kiskjateks kõige kõrgemal troofilisel tasemel teatud keskkondades, kus nad söövad kalu, mis on esmane või sekundaarne tarbija.
Kuid teistes kogukondades, kus hülged muutuvad haide saagiks, võib neid pidada madalama troofilise tasemega. Neid seoseid on toiduvõrkudes kergemini näha ja toiduahelates või püramiidides raskemini märgata.
Toidukettide näited
Elupaikadest leiate huvitavaid näiteid toiduahelatest metsadest järvedeni. Näiteks võivad surikaadid olla putukaid ja usse süües ühe toiduahela peamine kiskja. Kuid teistes toiduahelates võivad kiskjad, nagu kotkad, surikaate süüa.
Lihtsa toiduahela näide algab rohust, mis on tootja. Järgmine tase on rohutirts ehk esmane tarbija ja rohusööja, kes sööb rohtu. Seejärel on sekundaarne tarbija konn, kes sööb rohutirtsu. Kolmandaks tarbijaks on konn sööv kull.
Toiduketi teine näide algab puust, millel on maitsvad lehed. Putukad on lehte söövad esmatarbijad. Siis on rähnid sekundaarsed tarbijad, kes putukaid söövad. Lõpuks toimib metsik kass kolmanda taseme tarbijana ja sööb rähni.
Toiduahela probleemid
Paljusid asju saab häirib toiduahelat ökosüsteemis. Looduskatastroofidest salaküttimiseni võib organismi vaheliste suhete hoolikas tasakaal olla häiritud. Kui vaadata toiduahelaid, mille tipus on inimesed, tekitavad kahjurid ja haigused sageli probleeme toiduainetega varustamisel. Seetõttu on toiduahelate uurimine oluline kõigi Maa inimeste jaoks.
Näiteks, nagu nimigi ütleb, sööb Colorado kartulimardikas kartuleid. Nad võivad kartulitaime täielikult hävitada, tarbides kõik lehed ja tapes selle. Colorado mardikad on kahjurid, mis kahjustavad põllukultuure tõsiselt. Lisaks kartulite ründamisele võivad nad süüa tomateid, paprikat ja muid taimi. Kuna inimesed on püüdnud mardikat tõrjuda, on see muutunud putukamürkide suhtes resistentseks.
Selliste tootjate nagu kartulitaimede kaotus pole ainus probleem, millega ökosüsteem silmitsi võib olla. Olulise tarbija kadumine võib seda ka mõjutada. Ameerika Ühendriikides Yellowstone'i rahvuspargis mõjus huntide kadumine põtrade populatsioonile tugevalt, mis plahvatas ilma kiskjateta. Põder hävitas taimestiku, sealhulgas paju puistud. See vähendas pajupuist sõltuvat koprade populatsiooni.
Pärast huntide taaskehtestamist märkasid teadlased, et ökosüsteem normaliseerub Yellowstone'is. Põtrade populatsioon vähenes, taimestik suurenes ja kopratel oli taas toiduallikas. See näide näitab, kuidas organismid sõltuvad üksteisest ja oma keskkonnast ning kuidas väike muudatus võib häirida kogu toiduahelat või veebi. Mõnikord on kiskja kaotus sama hävitav kui tootja kaotus.