Troofiline tase (toiduahel ja veeb): määratlus ja näited (koos skeemiga)

Ökosüsteemis on aine säilitatud samal ajal energia voolab läbi selle. Selle voo viisi ja efektiivsust saab näidata troofiliste tasemetega.

Ökosüsteemide peamine energiaallikas on päikesevalgus, kuigi hüdrotermilistest ventilatsiooniavadest pärit vesiniksulfiid annab ka energiat. Energia voolamise igale troofilisele tasemele uurimine aitab ökoloogidel keskkonnajuhtimist strateegiseerida.

A troofiline tase võib ette kujutada sammuna püramiidis, kus rühmitatud rühmad esindavad organisme ja nende rolli ökosüsteemis. See troofiline püramiid aitab organiseerida nende organismide erinevaid koostoimeid.

Ühelt troofiliselt tasemelt teisele muundatakse ainult 10 protsenti energiast biomassi. Ülejäänud 90 protsenti on kadunud.

A toiduahel järjestab organismid lineaarselt vastavalt nende rollile energia loomisel ja tarbimisel.

Toiduahela madalaim alus koosneb fotosünteesivatest organismidest nagu taimed ja fütoplankton. Neid organisme nimetatakse tootjad.

Tootjad muudavad päikesevalguse ja anorgaanilised molekulid energiaks. Oma toidu valmistamise võime tõttu kutsutakse ka tootjaid autotroofid. Need tootjad moodustavad esimese troofilise taseme. Neid saab veel jagada fotoautroofid, mis kasutavad päikesevalgust toidu ja energia jaoks, ja kemotroofe, mis kasutavad päikesevalguse puudumisel anorgaanilisi molekule.

Kemotroofid võib leida sellistes kohtades nagu süvamere tuulutusavad. Nendes hüdrotermilistes ventilatsiooniavades sisalduv vesiniksulfiidist saadav keemiline energia aitab neil organismidel energiavarustuseks sünteesida orgaanilisi molekule.

Toiduahela järgmine etapp kuulub esmatarbijad. Esmatarbijad söövad tootjaid. Esmatarbijad on tavaliselt väikesed loomad, taimtoidulised, kes söövad taimi või fütoplanktonit. Tarbijaid nimetatakse ka heterotroofideks ja nad saavad energiavajaduse rahuldada ainult toitu süües.

Tarbijad ühendavad tootjate energia oma biomassi. Esmased tarbijad moodustavad teise troofilise taseme.

Sekundaartarbijadvõi lihasööjad söövad esmaseid tarbijaid. Nad on üldiselt suuremad loomad, kuigi neid on vähem. Mõned loomad, kes on kõigesööjad, on näiteks katted, mis söövad puuvilju ja lõhet. Kolmanda troofilise taseme moodustavad sekundaartarbijad.

Troofilistel tasanditel kaob märkimisväärne energia, nii et troofilise taseme püramiid enim kaotatud energiat tekib sekundaartarbijatelt. Lõppkokkuvõttes viib see stsenaariumini, kus troofilise püramiidi tipus on vähem organisme, samas kui selle alus sisaldab palju liike.

Toiduvõrgud kirjeldage täiendavalt omavahel seotud liike erinevatel troofilistel tasanditel. Toiduvõrgud näitavad ökosüsteemide kaudu toimuva energiavoolu olemust. Need võivad olla üsna keerukad ja neid mõjutab ka toidu hooajalisus. Eelnimetatud karu on üks näide loomadest, kellel on ökosüsteemis mitu rolli.

Toiduvõrgu dünaamilise olemuse tõttu võib see osutuda ökosüsteemi vastastikmõjude kirjeldamiseks kasulikumaks vahendiks kui troofiline püramiid. Mõnes toiduvõrgus on loom nimega a põhikiviliigid. Ülejäänud ökosüsteem tugineb selle liigi olemasolule, et see jääks puutumatuks ja jätkusuutlikuks. Eemaldamisel võib ökosüsteem kokku variseda.

Keystone liigid kipuvad olema tipukiskjad, näiteks hundid ja grislikarud. Tippkiskjat nimetatakse tipukiskjaks. An tipukiskja on sisuliselt kolmanda taseme tarbija ja talle antakse püramiidis neljas ja viimane troofiline tase.

Teine ökosüsteemi stabiilsuse tegur on bioloogiline mitmekesisus. Kui liikide mitmekesisust on vähem, kannatab ökosüsteem. See mõjutab troofilisi tasemeid, kui neist liigid eemaldatakse. Ripple mõju rikub kogu süsteemi tasakaalu.

Toiduvõrgus mängib veel üks dünaamika, mida nimetatakse organismideks lagundajad. Need lagundajad lagundavad surnud organisme (taime ja looma) ja vabastavad neist toitaineid keskkonda. Siis on need mineraalid kättesaadavad troofilise püramiidi esmatootjatele.

Lagundajate näideteks on ussid, hallitusseened, putukad, seened ja bakterid. Seda ei peeta aga energia taaskasutuseks. See tähistab energia eraldumist ja toimub sageli kuumusena.

Biomass kirjeldab kõigi organismide, nii elusate kui surnute, kogumassi troofilisel tasemel. Igal troofilisel tasemel on teatud kogus biomassi.

Esmatootjate tootlikkus viitab sellele, kui palju energiat nad saavad teistele elusolenditele tuua. Seda summat peetakse esmaseks netotootlikkuseks. Primaarne tootlikkus näitab fotosünteesivate esmatootjate kiirust päikese energia muundamiseks.

Bioakumulatsioon või biomagnfikatsioon viitab mürgiste materjalide suurenemisele, mis läheb troofilises püramiidis ülespoole. Materjal kontsentreerub loomakudedes. Selle näiteks on diklorodifenüültrikloroetaani (DDT) saastumine. See kemikaal bioakumuleerub keskkonnas.

Iga tarbija tasemega koguneb nende kehasse suurem DDT kontsentratsioon. Kõige kõrgemal troofilisel tasemel, nagu kaljukotkad, põhjustab see bioakumulatsioon laastavat mõju loomade tervisele ja ellujäämisele. DDT-d keelati 1970. aastatel kasutada, kuid on ka muid keemilisi kemikaale, mis kujutavad endast ohtu keskkonna tervisele. Seetõttu muutub selliste ainete tuvastamine ja eemaldamine keskkonnast oluliseks enne sellise saastumise tekkimist.

Bioakumulatsioon toimub ka teatud raskmetallidega, mida võib leida kaladest. Sellepärast on soovitusi piirata teatavat kalatarbimist haavatavate rühmade inimestel, näiteks väikelastel ja rasedatel.

Nende mõistete mõistmiseks on abiks reaalsete näidete olemasolu. Ookean annab hea tõestuse troofiliste tasemete ja toiduvõrkude kohta. Nagu eelnevalt mainitud, on fütoplankton esmatootjate näide. Zooplankton on fütoplanktoni sekundaarsed tarbijad.

Kolmas troofiline tase, teisese tarbija, kuuluks koorikloomadele, kes söövad zooplanktonit. Ja neljas troofiline tase oleks kala. See võib laieneda loomadele, nagu hülged ja isegi muud kalad, kes neid kalu tarbivad. Tippkiskja, näiteks orkavaal, võtaks kõrgema troofilise taseme. Iga tasemega rohkem energia on kadunud.

Fotoautotroofide näited hõlmavad fotosünteesi baktereid, taimi ja vetikaid. Nad muudavad päikeseenergia ATP-ks ja NADP-ks, mida omakorda kasutatakse selliste orgaaniliste molekulide valmistamiseks nagu glükoos.

Kemoautotroofide näideteks on koobastes olevad bakterid või ülalmainitud hüdrotermilised ventilatsiooniavad. Nende tuulutusavade ümber tarbivad heterotroofid nagu krevetid, homaarid ja rannakarbid süvameres kemoautotroofe.

Reaalses maailmas esinevate troofiliste püramiidide näidete osas on neid palju. Need võivad olla püsti või ümberpööratud.

Püstist püramiidi esindaks rohumaa, kuna tipptasemele suunduvaid organisme on vähem. Rohumaade bioomil võib olla esmatootjana madalaim tase. Peamine tarbija oleks rohutirts. Sekundaarne tarbija oleks hiir. Kolmanda astme tarbija oleks madu, kes sööb hiirt. Neljas, kvaternaarne tarbija ja rohumaade tipukiskja oleks kull, kes madu sööb.

Teine sarnase dünaamikaga bioom võib olla tiik. Tootjaks oleks vetikad ja esmatarbijaks putukavastsed. Sekundaarne tarbija oleks minnow ja kolmanda taseme konn. Lõppkiskja või kvaternaarne tarbija tiigi bioomis oleks pesukaru, kes sööb konna.

Kõrbes oleks peatootjaks kaktuserohi ja selle esmatarbijaks liblikas. Sisalik sööks liblikat, muutes selle teisejärguliseks tarbijaks. Madu tarvitaks sisalikku, liigitades selle kolmanda taseme tarbijaks. Ja maanteejooksja ümardaks ülemise ja neljanda taseme pärast seda, kui ta madu ära sööb.

Püstise püramiidiga kontrastides oleks parasvöötmes püramiidi alus lihtsalt puudest. Esmatarbijad, putukad, moodustaksid suure osa püramiidist.

Võttes arvesse organismide ja nende keskkonna õrna seotust, on organismi kaitsmine ülioluline tasakaal maailma ökosüsteemidest. Energiavoogude, biomassi ja bioakumulatsiooni mõjud mängivad kõik rolli ökoloogide säästmise juhtimisstrateegiates.

Seotud sisu: Kuidas kliimamuutuste kohta oma esindajaga ühendust võtta