המילה מערכת אקולוגית מתייחס לכל המינים החיים כמו גם לאלמנטים שאינם חיים באזור סביבתי מסוים. למשל, אגם, ביצה, שונית אלמוגים, יער או ערבה ייחשבו כל אחד כמערכת אקולוגית. מערכות אקולוגיות יכולות להיות שונות מאוד בגודלן ובמאפייניהן האינדיבידואליים - למשל, המערכת האקולוגית של שלולית שונה מאוד מזו של שלל טונדרה.
למרות פערים אלו, כל המערכות האקולוגיות מתפקדות באופן דומה באופן שבו אנרגיה זורמת לתוכם, ומחוצה להן דרך מחזור האנרגיה.
המבנה הכללי
אנרגיה מועברת למערכות אקולוגיות ומחוצה לה דרך רשת של אינטראקציות מורכבות. אנרגיה נכנסת למערכת אקולוגית ממקורות חיצוניים ועוברת בכל מרכיביה. למשל, אנרגיה מהשמש זורמת דרך צמחים, מיקרואורגניזמים ובעלי חיים. מחזורי אנרגיה במערכת אקולוגית מסתיימים בפירוק, ואז התהליך מתחיל מחדש.
בעיקרו של דבר, ניתן להסביר את זרימת האנרגיה דרך מערכות אקולוגיות על ידי מי אוכל מה. זכור, עם זאת, כי העברת אנרגיה אינה יעילה לחלוטין; הרבה ממנו מתפזר כחום בשלבים שונים במחזור.
תפקיד האוטוטרופים
אוטוטרופים הם מפיקים במערכת אקולוגית. פירוש המילה "אוטוטרוף" מזין עצמי. אוטוטרופים מורכבים בעיקר מצמחים, אצות וכמה חיידקים. לעתים קרובות זה קורה בתהליך הפוטוסינתזה, שבו המפיקים ממירים אנרגיית אור מאור השמש, יחד עם מים ופחמן דו חמצני, לפחמימות. הפחמימות משתלבות עם מולקולות אחרות ויוצרות חומר מבני בסיסי של הצמח.
עם זאת, פוטוסינתזה אינה הדרך היחידה בה אוטוטרופים ממירים אנרגיה; חלק מהאוטוטרופים מייצרים פחמימות באמצעות אנרגיה כימית או תרמית במקום אנרגיה סולארית.
תפקיד ההטרוטרופים
המונח "הטרוטרופ" מתייחס למין הצרכנים במערכת אקולוגית. ניתן לסווג הטרוטרופים לסוגים שונים בהתאם למקור האנרגיה שלהם - כלומר מה הם אוכלים. הצרכנים רשאים לאכול אך ורק צמחים, בעלי חיים, פטריות, חיידקים או מגוון אורגניזמים.
בעלי חיים אשר משיגים את האנרגיה שלהם אך ורק מצמחים מכונים אוכלי עשב, או צרכנים ראשוניים, בעודם בעלי חיים שמשיגים את האנרגיה שלהם בעיקר על ידי אכילת בעלי חיים אחרים נקראים טורפים, או משניים / שלישוניים צרכנים. בעלי חיים שמקבלים את האנרגיה שלהם ממקורות צמחיים ובעלי חיים נקראים אוכלי כל.
אנרגיה זורמת דרך הטרוטרופים ללא קשר לסוגם, שכן כולם מייצרים פסולת ובסופו של דבר מתים.
תהליך הפירוק
מחזור האנרגיה במערכת אקולוגית מסתיים ומתחיל מחדש בתהליך הפירוק. חיידקים, תולעים, חרקים, פטריות ואפילו עובש מסוימים משמשים כמפרקים. הם ממירים חומר אורגני - בעיקר פסולת או שרידי אוטוטרופים והטרוטרופים - לחומר אורגני, שבסופו של דבר האוטוטרופים משתמשים בו.
החומר, לעומת זאת, שונה מאנרגיה - בתהליך ביצוע עבודתם המפרקים מייצרים אנרגיית חום. זו הסיבה שערימות הקומפוסט חמות. כל האנרגיה שעברה במערכת האקולוגית עוזבת אותה בדרך זו.
דוגמה למחזור האנרגיה: מערכת אקולוגית ביער
בואו נסתכל על דוגמה הממחישה מחזור זה באמצעות הסתכלות על מערכת אקולוגית ביער.
יצרנים ראשוניים (אוטוטרופים) כמו עצים, עשבים וצמחים אחרים משתמשים בפוטוסינתזה כדי להפוך את אנרגיית השמש לאנרגיה כימית, כלומר גלוקוז.
אנרגיה זו שהם יוצרים באמצעות פוטוסינתזה מועברת לאחר מכן לצרכנים העיקריים (הטרוטרופים) שאוכלים את אותם צמחים. ביער זה יכול להיות צבאים, עכברים, חרקים, סנאים, שבבים וכו '. משם, צרכנים משניים ושלישוניים יאכלו את אותם צרכנים ראשוניים וישלבו את האנרגיה שלהם בעצמם. ביער זה יכול לכלול שועלים, עופות קטנים, עופות דורסים, זאבים, דובים וכו '.
כאשר כל אחד מהאורגניזמים הללו מת, פירוקים ישברו אותם וישתמשו באנרגיה זו לעצמם. ביער זה כולל פטריות, חיידקים, חרקים מסוימים וכו '.
בכל שלב במחזור זה, מעט אנרגיה הולכת לאיבוד באמצעות חום. המחזור מתחיל שוב בהמרה של אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית עם יצרנים.
