Trofinen taso (ruokaketju ja verkko): Määritelmä ja esimerkkejä (kaavion kanssa)

Ekosysteemissä aine säilyy energia virtaa sen läpi. Tämän virtauksen tapa ja tehokkuus voidaan esittää trofisilla tasoilla.

Ekosysteemien tärkein energialähde on auringonvalo, vaikka hydrotermisistä tuuletusaukoista peräisin oleva rikkivety antaa myös energiaa. Tutkimalla tapaa, jolla energia virtaa jokaiselle trofiselle tasolle, ekologit auttavat strategisoimaan ympäristönhallintaa.

A trofinen taso voidaan kuvitella askeleeksi pyramidissa, jossa ryhmät on pinottu edustamaan organismeja ja niiden roolia ekosysteemissä. Tämä trofinen pyramidi auttaa järjestämään eri vuorovaikutuksia näiden organismien välillä.

Trofisesta tasosta toiseen vain 10 prosenttia energiasta muuttuu biomassaksi. Loput 90 prosenttia menetetään.

A ravintoketju järjestää organismit lineaarisesti niiden roolin mukaan energian luomisessa ja kulutuksessa.

Ruokaketjun alin pohja koostuu fotosynteettisistä organismeista, kuten kasveista ja kasviplanktonista. Näitä organismeja kutsutaan tuottajille.

Tuottajat muuttavat auringonvalon ja epäorgaaniset molekyylit energiaksi. Tuottajia kutsutaan myös heidän kyvynsä tehdä itse ruokaa autotrofit. Nämä tuottajat muodostavat ensimmäisen trofisen tason. Nämä voidaan edelleen jakaa valokuvaautrofit, jotka käyttävät auringonvaloa ruokaan ja energiaan, ja kemotrofit, jotka käyttävät epäorgaanisia molekyylejä ilman auringonvaloa.

Kemotrofit löytyy syvänmeren tuuletusaukoista. Vetyä sisältävä kemiallinen energia näissä hydrotermisissä tuuletusaukoissa auttaa näitä organismeja syntetisoimaan orgaanisia molekyylejä energiansaantiinsa.

Seuraava vaihe elintarvikeketjussa kuuluu ensisijaiset kuluttajat. Ensisijaiset kuluttajat syövät tuottajia. Ensisijaisia ​​kuluttajia ovat tyypillisesti pienet eläimet, kasvinsyöjät, jotka syövät kasveja tai kasviplanktonia. Kuluttajia kutsutaan myös heterotrofeiksi, ja he voivat tyydyttää energiantarpeen vain syömällä ruokaa.

Kuluttajat sisällyttävät tuottajien energian omaan biomassaansa. Ensisijaiset kuluttajat muodostavat toisen trofisen tason.

Toissijaiset kuluttajattai lihansyöjät syövät ensisijaisia ​​kuluttajia. Ne ovat yleensä suurempia eläimiä, vaikka niitä onkin vähemmän. Joissakin eläimissä, jotka ovat kaikkiruokaisia, on jonkin verran päällekkäisyyksiä, kuten karhuissa, jotka syövät hedelmiä ja lohta. Kolmannen trofisen tason muodostavat toissijaiset kuluttajat.

Huomattavaa energiaa menetetään trofisilla tasoilla, joten trofisen tason pyramidi eniten menetettyä energiaa syntyy toissijaisilta kuluttajilta. Viime kädessä tämä johtaa skenaarioon, jossa trofisen pyramidin kärjessä on vähemmän organismeja, kun taas sen pohja sisältää monia lajeja.

Ruokaverkot kuvataan edelleen toisiinsa liittyviä lajeja eri trofisilla tasoilla. Ruokaverkot osoittavat ekosysteemien läpi kulkevan energian luonteen. Ne voivat olla melko monimutkaisia, ja niihin vaikuttaa myös ruokien kausiluonteisuus. Edellä mainittu karhu edustaa yhtä esimerkkiä eläimistä, joilla on useita rooleja ekosysteemissä.

Ruokarainan dynaamisen luonteen vuoksi se voi osoittautua hyödyllisemmäksi työkaluksi ekosysteemin vuorovaikutusten kuvaamisessa kuin trofinen pyramidi. Joissakin ruokaverkoissa on eläin nimeltä a avainkivilajit. Muu ekosysteemi luottaa siihen, että tämä laji pysyy ehjänä ja kestävänä. Poistettuna ekosysteemi voi romahtaa.

Keystone-lajit ovat yleensä huippupetoeläimiä, kuten susia ja harmaakarhuja. Yläosaa saalistajaa kutsutaan kärjen saalistajaksi. An kärki saalistaja on olennaisesti tertiäärinen kuluttaja ja sille annetaan pyramidin neljäs ja viimeinen trofinen taso.

Toinen ekosysteemin vakauden tekijä on luonnon monimuotoisuus. Kun lajien monimuotoisuutta on vähemmän, ekosysteemi kärsii. Tämä vaikuttaa trofisiin tasoihin, jos niistä poistetaan lajeja. Aaltoilu vaikuttaa koko järjestelmän tasapainoon.

Toinen dynaaminen ruokaverkossa on niitä nimettyjä organismeja hajottajat. Nämä hajottajat hajottavat kuolleita organismeja (kasveja ja eläimiä) ja vapauttavat niistä ravinteita ympäristöön. Sitten nuo mineraalit ovat trofisen pyramidin alkutuottajien saatavilla.

Esimerkkejä hajottajista ovat matot, homeet, hyönteiset, sienet ja bakteerit. Tätä ei kuitenkaan pidetä energian kierrätyksenä. Se edustaa energian vapautumista ja tapahtuu usein lämpönä.

Biomassa kuvaa kaikkien elävien tai kuolleiden eliöiden kokonaismassan trofisella tasolla. Jokaisella trofisella tasolla on tietty määrä biomassaa.

Alkutuottajien tuottavuus viittaa siihen, kuinka paljon energiaa ne voivat tuoda muille olennoille. Tätä määrää pidetään nettotuotantona. Ensisijainen kokonaistuottavuus edustaa nopeutta, jolla fotosynteettiset alkutuottajat voivat muuntaa auringon energiaa.

Biokertyminen tai biomagnfikaatio viittaa myrkyllisten aineiden lisääntymiseen trofista pyramidia pitkin. Materiaali keskittyy eläinkudoksiin. Esimerkki tästä olisi diklooridifenyylitrikloorietaanin (DDT) saastuminen. Tämä kemikaali kerääntyy ympäristöön.

Jokaisella kuluttajatasolla heidän elimistöön kertyy suurempia DDT-pitoisuuksia. Ylimmällä trofisella tasolla, kuten kalju-kotkat, tämä biokertyminen tuottaa tuhoisia vaikutuksia eläinten terveyteen ja eloonjäämiseen. DDT: n käyttö kiellettiin 1970-luvulla, mutta on myös muita ihmisen tekemiä kemikaaleja, jotka aiheuttavat riskin ympäristön terveydelle. Siksi on tärkeää tunnistaa ja poistaa tällaiset aineet ympäristöstä ennen kuin tällainen saastuminen tarttuu.

Biokertyvyys tapahtuu myös tiettyjen kaloissa esiintyvien raskasmetallien kanssa. Siksi on suosituksia tietyn kalankulutuksen rajoittamiseksi haavoittuvassa asemassa olevissa ryhmissä, kuten pikkulapsissa ja raskaana olevissa naisissa.

Näiden käsitteiden ymmärtäminen auttaa saamaan esimerkkejä todellisesta maailmasta. Meressä on hyvä osoitus trofisista tasoista ja ruokaverkkoista. Kuten aiemmin mainittiin, kasviplankton on esimerkki alkutuottajista. Eläinlanktoni on kasviplanktonin toissijaisia ​​kuluttajia.

Kolmas trofinen taso, toissijainen kuluttaja, kuuluisi äyriäisiin, jotka syövät zooplanktonia. Ja neljäs trofinen taso olisi kala. Tämä voisi ulottua edelleen eläimiin, kuten hylkeisiin ja jopa muihin kaloihin, jotka kuluttavat näitä kaloja. Kärkipetoeläin, kuten orkavalas, ottaisi korkeamman trofisen tason. Jokaisella tasolla enemmän energia menetetään.

Esimerkkejä fotoautotrofeista ovat fotosynteesibakteerit, kasvit ja levät. Ne muuttavat auringon energian ATP: ksi ja NADP: ksi, joita puolestaan ​​käytetään orgaanisten molekyylien valmistamiseen kuten glukoosi.

Esimerkkejä kemoautotrofeista ovat luolissa olevat bakteerit tai edellä mainitut hydrotermiset tuuletusaukot. Näiden aukkojen ympärillä heterotrofit, kuten katkaravut, hummerit ja simpukat, kuluttavat kemoautotrofeja syvässä meressä.

Todellisten trofisten pyramidien esimerkkien suhteen on olemassa useita erilaisia. Ne voivat olla pystyasennossa tai ylösalaisin.

Pystysuuntaista pyramidia edustaisi nurmi, koska ylimmälle tasolle nousevia organismeja on vähemmän. Nurmi-biomilla voi olla ruohoja alhaisimpana tuottajana. Ensisijainen kuluttaja olisi heinäsirkka. Toissijainen kuluttaja olisi hiiri. Tertiäärinen kuluttaja olisi käärme, joka syö hiirtä. Neljäs, kvaternaarinen kuluttaja ja kärpässaalistaja nurmella olisi haukka, joka syö käärmeen.

Toinen biomi, jolla on samanlainen dynamiikka, voi olla lampi. Tuottaja olisi levä, ja ensisijainen kuluttaja olisi hyönteinen toukka. Toissijainen kuluttaja olisi minnow, ja tertiäärinen olisi sammakko. Lammen biomissa lopullinen lihansyöjä tai kvaternaarinen kuluttaja olisi pesukarhu, joka syö sammakon.

Erämaassa päätuottaja olisi kaktusruoho, ja sen ensisijainen kuluttaja olisi perhonen. Lisko söisi perhosen, joten se olisi toissijainen kuluttaja. Käärme kuluttaa liskoa luokittelemalla sen kolmannen asteen kuluttajaksi. Ja juoksija pyöristää ylemmän ja neljännen tason sen jälkeen, kun se syö käärmeen.

Pystysuuntaista pyramidia vastapäätä lauhkeassa metsässä pyramidin pohja olisi valmistettu vain puista. Ensisijaiset kuluttajat, hyönteiset, muodostavat suuren osan pyramidista.

Kun otetaan huomioon organismien ja niiden ympäristön välinen herkkä yhteys, on tärkeää suojella saldo maailman ekosysteemeistä. Energiavirran, biomassan ja biokertymisen vaikutuksilla on kaikilla merkitys ekologien suojeluhallintastrategioissa.

Asiaan liittyvä sisältö: Kuinka ottaa yhteyttä edustajaasi ilmastonmuutoksesta