როგორ მიდის ენერგია კვების ქსელში?

კვების ჯაჭვის მოდელში სიმბოლიზებული ურთიერთობა "ვინ ვის ჭამს" დედამიწის ეკოსისტემებს აძლევს ზოგიერთ მათ ფუნდამენტურ სტრუქტურას. კვების ჯაჭვი ხილულ მოქმედებაში შეიძლება იყოს არწივი, რომელიც ჯაკარაბით არის გადაფარებული ან ზვიგენი შეჰყავს ქაშაყის სკოლას, მაგრამ ასევე შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ უფრო შინაგანი, ფუძემდებლური მოძრაობა; ენერგია, რომელიც თავდაპირველად წარმოიქმნა მზის ბირთვული რეაქციების შედეგად, და მიედინება ეკოსისტემაში, რათა უზრუნველყოს ამ სისტემის სასიცოცხლო ძალები.

მზის ელექტრომაგნიტური ენერგია აწვება პლანეტის თითქმის ყველა ეკოსისტემას, თუმცა არსებობს ღრმა ზღვის თემები, რომლებიც იყენებენ ჰიდროთერმული ხვრელების მიერ მოწოდებულ ენერგიას. მწვანე მცენარეები "აფიქსირებენ" შემომავალ მზის ენერგიას; ანუ ისინი იპყრობენ მას და გარდაქმნიან მას ფოტოსინთეზის პროცესში ქიმიურ ენერგიად, რომელიც შეიცავს ნახშირწყლებს. ენერგია ამ ნაერთების ქიმიურ კავშირებში შემდეგ კვებავს სხვა ორგანიზმებს, რომლებიც, მის მისაღებად, მოიხმარენ მცენარეებს ან მცენარეთა ჭამა არსებები, რომლებიც მოიცავს უხერხემლოებს, სოკოებსა და მიკრობებს, რომლებიც იშლება მკვდარი ორგანული მატერია.

იმის გამო, რომ დაშლა წარმოქმნის აუცილებელ არაორგანულ საკვებ ნივთიერებებს, რომლებსაც მცენარეები იყენებენ ფოტოსინთეზის დასაწყებად ციკლები ეკოსისტემის საშუალებით. ენერგია, პირიქით, არ გადამუშავდება, არამედ მიედინება სისტემის საშუალებით: ცხოვრების მექანიკა - ქიმიური ენერგიის გამოყენება ორგანიზმის შენარჩუნების კრიტიკული პროცესების გასაქანივებლად ორგანიზაცია - აწარმოოს სითბო, როგორც საბოლოო ქვეპროდუქტი, და ეს არ შეიძლება გადაიქცეს სიცოცხლისთვის გამოსადეგი ენერგიის ფორმაში ფორმები. ამრიგად, მცენარეები მზის სხივის მუდმივად მომარაგებას საჭიროებენ ფოტოსინთეზის დასაწვავად, ხოლო არაფოთოსინთეზურ ორგანიზმებს სჭირდებათ საკვების მუდმივი მიღება ახალი ენერგიის მისაღებად.

იმის გამო, რომ ისინი გამოსაყენებელ ქიმიურ ენერგიას აწარმოებენ მზის ელექტრომაგნიტური გამოსხივებისგან, მწვანე მცენარეებისა და სხვა ფოტოინთეზისგან ორგანიზმებს, როგორიცაა წყალმცენარეები და ციანობაქტერიები, "მწარმოებლებს" უწოდებენ. არაფოთოსინთეზული ორგანიზმები, რომლებსაც ან პირდაპირ ან არაპირდაპირ ეყრდნობიან მწარმოებლების მიერ დაფიქსირებულ ენერგიაზე ეკოსისტემის "მომხმარებლები" არიან. ბალახისმჭამელი, მაგალითად ირემი ან კუს, მცენარეებს ჭამს ამის მისაღებად ენერგია; ეს არის პირველადი მომხმარებელი რადგან იგი თავად მწარმოებელს მოიხმარს. ცხოველი, რომელიც მტაცებელია ბალახისმჭამელ ცხოველს, მაგალითად ხორცისმჭამელს, ობობას ან ვეფხვს, მეორადი მომხმარებელი; ხორცისმჭამელები ასევე ჭამენ სხვა მტაცებლებს, რა თქმა უნდა - მშვენიერი რქებიანი ბუ, რომელიც ატარებს weasel- ს, თქვით - ასე რომ თქვენ ასევე შეგიძლიათ ილაპარაკოთ მესამეული მომხმარებლები.

ბევრი ცხოველი, ყვითელი პიჯაკიდან დამთავრებული მურა დათვიდან, ჭამს როგორც მცენარეულ, ასევე ცხოველურ ნივთიერებებს; ესენი ყოვლისმჭამელები ამიტომ ემსახურებიან როგორც პირველადი, ასევე მეორადი მომხმარებლები. გამშლელები მომხმარებელთა სპეციალური კლასია, რომლებიც იკვებებიან მკვდარი მცენარეული და ცხოველური ნივთიერებებით, გარდაქმნით ორგანული მასალა არაორგანული გაზებისა და მინერალებისაკენ, რომლებიც შეიძლება გადამუშავდეს, როგორც საკვებ ნივთიერებებს დაუბრუნდეს აქ სისტემა

გაითვალისწინეთ, რომ კვების ჯაჭვი არ გულისხმობს მხოლოდ ორგანიზმის მთლიანად სხვის მოხმარებას. ბალახოვანი მცენარეები ხშირად არ ანადგურებენ ცალკეულ მცენარეებს, რომლებსაც ათვალიერებენ ან ზიანდება და ბევრი პარაზიტი არ კლავს მასპინძელ ორგანიზმებს, რომელთაგანაც იღებენ საარსებო წყაროს. გარდა ამისა, არსებობს მრავალი ურთიერთდამოკიდებულება, რომლებშიც ერთი ცხოვრების ფორმა ენერგიას იღებს მეორისგან, ხოლო გარკვეული სახის მომსახურებას უზრუნველყოფს სანაცვლოდ; მაგალითად, სოკოები, რომლებიც ახდენენ მცენარის ფესვების კოლონიზაციას და იღებენ მათგან ენერგიას, ხოლო მცენარეს აძლიერებს წყლისა და საკვები ნივთიერებების მიღებას.

ენერგიის გზა მწარმოებლებიდან მომხმარებლებამდე დაშლის პროცესამდე ქმნის კვების ჯაჭვს. უბრალო შეიძლება მოიცავდეს ბალახს ჩიტას იმპალაში. სინამდვილეში, ორგანიზმები ხშირად ჭამენ და ჭამენ მრავალი სხვა ორგანიზმის მიერ, რაც ა კვების ქსელი - ძირითადად შერეული საკვები ჯაჭვების რამოდენიმე ვარიანტი - უფრო დეტალური მოდელი, მაგრამ კვების ჯაჭვის ძირითადი ხაზოვანი სტრუქტურა კვლავ სასარგებლოა ეკოსისტემის ენერგიის ნაკადის დასადგენად. კვების ჯაჭვის თითოეული საფეხური წარმოადგენს ა ტროფიკული დონე: მწარმოებელს უჭირავს ბაზალური ტროფიკული დონე, პირველადი მომხმარებელი შემდეგი და ა.შ.

დაკავშირებული კონცეფცია არის ბიომასა ან ენერგეტიკული პირამიდა, რაც სიმბოლოა ეკოსისტემაში ორგანიზმის სხვადასხვა ტროფიკულ დონეზე ნათესავი პროპორციისა. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ არის რთული და სწრაფი წესი, მწარმოებლები, ძირითადად, გაცილებით მეტია, ვიდრე პირველადი მომხმარებლები, და პირველადი მომხმარებლები ბევრად აღემატება მეორად მომხმარებლებს. ეს გამოწვეულია ეკოსისტემის საშუალებით ენერგიის გადაცემის თანდაყოლილი არაეფექტურობით. საშუალოდ, ფოტოსინთეზი აფიქსირებს დედამიწის შემომავალი მზის ენერგიის 1 პროცენტს, ხოლო ამის შედეგად წარმოქმნილი ქიმიური ენერგიის მხოლოდ მცირე ნაწილი იკვებება კვების ჯაჭვში; უმეტეს ნაწილს მცენარე იყენებს თავისთვის. კვების ჯაჭვის თითოეულ ეტაპზე ენერგია "იწვის" ორგანიზმის სუნთქვისთვის და სითბოს იკარგება, ამიტომ შემცირებული რაოდენობით მომხმარებლები უფრო მაღალი ტროფიკული დონის არიან. სტანდარტული მიახლოებაა ის, რომ ერთ ტროფიკულ დონეზე შენახული ენერგიის მხოლოდ 10 პროცენტი გადადის შემდეგზე ზემოთ. უხეშად რომ ვთქვათ, ამიტომ ერთ ორკას სურსათის ჯაჭვის ჩარევის საშუალებით, მაგალითად, კრევეტების, თევზებისა და ბეჭდების საშუალებით, საჭიროა პლანქტონის სიმრავლის შენარჩუნება.