כיצד זורמת האנרגיה דרך שרשרת המזון?

יחסי "מי אוכלים את מי" המסומלים במודל של שרשרת מזון מעניקים למערכות האקולוגיות של כדור הארץ כמה מהמבנים הבסיסיים שלהם באמת. שרשרת המזון בפעולה הנראית לעין עשויה להיות נשר שחוטף על ג'קראביט או כריש הגולש את דרכו בבית ספר של הרינג, אך ניתן גם לדמיין תנועה מהותית יותר, בסיסית; זו של האנרגיה, שנוצרה במקור על ידי תגובות גרעיניות בשמש, הזורמת דרך מערכת אקולוגית לשלטון כוחות החיים של אותה מערכת.

אנרגיה אלקטרומגנטית מהשמש מתדלקת כמעט את כל המערכות האקולוגיות של הפלנטה, אם כי ישנן קהילות בים עמוק שבמקום זאת מנצלות את האנרגיה שמספקת פתחי אוורור הידרותרמיים. צמחים ירוקים "מתקנים" אנרגיה סולארית נכנסת; כלומר, הם לוכדים אותו וממירים אותו בתהליך הפוטוסינתזה לאנרגיה כימית הכלולה בפחמימות. האנרגיה בקשרים כימיים של אותם תרכובות מזינה אורגניזמים אחרים, שכדי להשיג אותה, צורכים צמחים או יצורים אוכלים צמחים, הכוללים את חסרי החוליות, הפטריות והחיידקים המפרקים אורגניים מתים חוֹמֶר.

מכיוון שהפירוק מייצר חומרים מזינים אנאורגניים חיוניים המשמשים צמחים להנעת פוטוסינתזה, חומר מחזורים דרך מערכת אקולוגית. לעומת זאת, אנרגיה אינה ממוחזרת אלא דווקא

מכיוון שהם מייצרים אנרגיה כימית שמישה מהקרינה האלקטרומגנטית של השמש, צמחים ירוקים ופוטוסינתטיים אחרים אורגניזמים כגון אצות וציאנובקטריות מכונים "מפיקים". אורגניזמים שאינם פוטוסינתטיים הנשענים באופן ישיר או עקיף על האנרגיה שקובעים המפיקים הם "צרכנים" של מערכת אקולוגית. אוכלי עשב כמו צבי או צב אוכלים צמחים כדי להשיג זאת אֵנֶרְגִיָה; זה צרכן ראשי כי זה צורך את המפיק עצמו. חיה הטורפת אוכלי עשב, כמו טורף כמו עכביש או נמר, היא א צרכן משני; אוכלי בשר אוכלים גם טורפים אחרים, כמובן - ינשוף קרניים נהדר טורף סמור, נניח - אז אתה יכול גם לדבר על צרכנים שלישוניים.

בעלי חיים רבים, מעילים צהובים ועד דובים חומים, אוכלים חומר צמחי וגם בעלי חיים; אלה אוכלי כל לכן משמשים כצרכנים ראשוניים ומשניים כאחד. מפרקים הם סוג מיוחד של צרכנים הניזונים מחומרים צמחיים ובעלי חיים מתים, והמירים חומר אורגני לגזים אורגניים ומינרלים הניתנים למחזור כחומרים מזינים חזרה ל מערכת.

יש לזכור שרשת המזון אינה כוללת רק אורגניזם הצורך לחלוטין אחר. עשבי תיבול לעיתים קרובות אינם הורסים את הצמחים הבודדים שהם גולשים או רועים, וטפילים רבים אינם הורגים על הסף את האורגניזמים המארחים מהם הם שואבים מזונות. יתר על כן, ישנם הרבה מערכות יחסים הדדיות שבהן צורת חיים אחת שואבת אנרגיה מאחרת תוך מתן שירות כלשהו בתמורה; למשל, הפטריות המיישבות שורשי צמחים ומקבלות מהן אנרגיה תוך הגברת יכולת הצמח לקליטת מים וחומרים מזינים.

מסלול האנרגיה מיצרנים לצרכנים לפורקים מהווה שרשרת מזון. אחד פשוט יכול להקיף דשא עד לאימפלה לצ'יטה. במציאות, אורגניזמים לעיתים קרובות אוכלים ונאכלים על ידי מספר אורגניזמים אחרים, מה שמייצר רשת מזון - בעצם חבורה של רשתות מזון שזורות - המודל המפורט יותר, אך המבנה הליניארי הבסיסי של שרשרת מזון עדיין שימושי למעקב אחר זרימת האנרגיה של המערכת האקולוגית. כל שלב של שרשרת מזון מייצג א רמה טרופית: מפיק תופס את הרמה הטרופית הבסיסית, הצרכן העיקרי הוא הבא וכן הלאה.

מושג קשור הוא ה ביומסה אוֹ פירמידת אנרגיה, המסמל את החלק היחסי של אורגניזמים ברמות טרופיות שונות במערכת אקולוגית. אף על פי שהוא אינו כלל מהיר ומהיר, המפיקים בדרך כלל רבים מהצרכנים העיקריים, והצרכנים העיקריים רבים מהצרכנים המשניים. הסיבה לכך היא חוסר היעילות הטבועה בהעברת אנרגיה דרך מערכת אקולוגית. בממוצע, הפוטוסינתזה מתקנת פחות מ -1% מהאנרגיה הסולארית הנכנסת של כדור הארץ, ומתוך כך רק חלק קטן מהאנרגיה הכימית שנוצרת מתמשכת למעשה לשרשרת המזון; הרבה ממנו הצמח משתמש לעצמו. בכל שלב בשרשרת המזון, "נשרפת" אנרגיה לנשימתו של האורגניזם ומאבדת לחום, כך שכמויות הולכות ופוחתות זמינות לצרכנים ברמות trophic גבוהות יותר. קירוב סטנדרטי הוא כי רק 10 אחוז מהאנרגיה המאוחסנת ברמה trophic אחת עוברת לאחרת. באופן גס, זו הסיבה שאורקה אחת מחייבת, באמצעות קישורי שרשרת המזון המתערבים של, למשל, שרימפס, דגים וכלבי ים, המוני פלנקטון לקיים את עצמם.