Trofisch niveau (voedselketen en internet): definitie en voorbeelden (met diagram)

In een ecosysteem wordt materie behouden terwijl energie stroomt er doorheen. De wijze en efficiëntie van deze stroom kan worden weergegeven door trofische niveaus.

De belangrijkste energiebron voor ecosystemen is zonlicht, hoewel het waterstofsulfide uit hydrothermale bronnen ook energie levert. Het bestuderen van de manier waarop energie naar elk trofisch niveau stroomt, helpt ecologen bij het strategisch milieubeheer.

EEN trofisch niveau kan worden voorgesteld als een stap in een piramide, waarbij groepen op elkaar worden gestapeld die organismen en hun rol in het ecosysteem vertegenwoordigen. Deze trofische piramide helpt bij het organiseren van de verschillende interacties tussen die organismen.

Van het ene trofische niveau naar het andere wordt slechts 10 procent van de energie omgezet in biomassa. De overige 90 procent gaat verloren.

EEN voedselketen rangschikt organismen op een lineaire manier, op basis van hun rol in het creëren en verbruiken van energie.

De onderste basis van een voedselketen bestaat uit fotosynthetische organismen zoals planten en fytoplankton. Deze organismen heten producenten.

Producenten zetten zonlicht en anorganische moleculen om in energie. Vanwege hun vermogen om hun eigen voedsel te maken, worden producenten ook wel autotrofen. Deze producenten vormen het eerste trofische niveau. Deze kunnen verder worden onderverdeeld in: fotoautotrofen, die zonlicht gebruiken voor voedsel en energie, en chemotrofen, die anorganische moleculen gebruiken in afwezigheid van zonlicht.

chemotrofen zijn te vinden op plaatsen als diepzee-openingen. Chemische energie uit waterstofsulfide in die hydrothermale ventilatieopeningen helpt deze organismen om organische moleculen te synthetiseren voor hun energievoorziening.

De volgende stap in de voedselketen is van de primaire consumenten. Primaire consumenten eten producenten. Primaire consumenten zijn meestal kleine dieren, herbivoren die de planten eten of fytoplankton. Consumenten worden ook wel heterotrofen genoemd en kunnen alleen in hun energiebehoefte voorzien door voedsel te eten.

Consumenten verwerken de energie van de producenten in hun eigen biomassa. Primaire consumenten vormen het tweede trofische niveau.

Secundaire consumenten, of carnivoren, eten primaire consumenten. Het zijn over het algemeen grotere dieren, hoewel er minder van zijn. Er is enige overlap bij sommige dieren die alleseters zijn, zoals beren die fruit eten en zalm. Secundaire consumenten vormen het derde trofische niveau.

Op de trofische niveaus gaat veel energie verloren, dus in de trofisch niveau piramide het meeste energieverlies komt van de secundaire verbruikers. Uiteindelijk leidt dit tot een scenario waarin er minder organismen aan de top van de trofische piramide staan, terwijl de basis veel soorten bevat.

Voedsel webben de onderling verwante soorten verder beschrijven op verschillende trofische niveaus. Voedselwebben laten de aard van de energiestroom door ecosystemen zien. Ze kunnen behoorlijk complex zijn en worden ook beïnvloed door seizoensgebondenheid van voedsel. De bovengenoemde beer is een voorbeeld van dieren met meerdere rollen in een ecosysteem.

Vanwege de dynamische aard van een voedselweb kan het een nuttiger hulpmiddel blijken te zijn om de interacties in een ecosysteem te beschrijven dan een trofische piramide. Binnen sommige voedselwebben is er een dier genaamd a sluitsteen soorten. De rest van het ecosysteem is afhankelijk van de aanwezigheid van deze soort om intact en duurzaam te blijven. Wanneer verwijderd, kan het ecosysteem instorten.

Keystone-soorten zijn meestal toproofdieren zoals wolven en grizzlyberen. Een toproofdier wordt een toproofdier genoemd. Een toproofdier is in wezen een tertiaire consument en krijgt het vierde en laatste trofische niveau in de piramide.

Een andere factor in de stabiliteit van ecosystemen is die van: biodiversiteit. Wanneer er minder soortendiversiteit is, lijdt een ecosysteem. Dit beïnvloedt de trofische niveaus als soorten eruit worden verwijderd. Het rimpeleffect verstoort de balans van het hele systeem.

Een andere dynamiek die in een voedselweb speelt, omvat de organismen die ontbinders. Deze ontleders breken dode organismen (plant en dier) af en geven voedingsstoffen daaruit af aan het milieu. Dan zijn die mineralen beschikbaar voor primaire producenten van de trofische piramide.

Voorbeelden van ontbinders zijn wormen, schimmels, insecten, schimmels en bacteriën. Dit wordt echter niet beschouwd als recycling van energie. Het vertegenwoordigt het vrijkomen van energie en komt vaak voor als warmte.

biomassa beschrijft de totale massa van alle organismen, levend of dood, op een trofisch niveau. Elk trofisch niveau bezit een bepaalde hoeveelheid biomassa.

Productiviteit van primaire producenten verwijst naar de hoeveelheid energie die ze aan andere levende wezens kunnen geven. Dat bedrag wordt beschouwd als de netto primaire productiviteit. De bruto primaire productiviteit vertegenwoordigt de snelheid waarmee fotosynthetische primaire producenten de energie van de zon kunnen omzetten.

Bioaccumulatie of biomagnficatie verwijst naar een toename van giftige materialen die verder omhoog gaan in de trofische piramide. Het materiaal concentreert zich in dierlijke weefsels. Een voorbeeld hiervan is dichloordifenyltrichloorethaan (DDT) verontreiniging. Deze chemische stof bioaccumuleert in het milieu.

Met elk niveau van de consument bouwen zich grotere concentraties DDT op in hun lichaam. Op het hoogste trofische niveau, zoals Amerikaanse zeearenden, heeft deze bioaccumulatie verwoestende effecten op de gezondheid en overleving van dieren. DDT werd in de jaren 70 verboden, maar er zijn andere door de mens gemaakte chemicaliën die een risico vormen voor de gezondheid van het milieu. Het wordt daarom belangrijk om dergelijke stoffen te identificeren en uit het milieu te verwijderen voordat een dergelijke verontreiniging optreedt.

Bioaccumulatie treedt ook op bij bepaalde zware metalen die in vissen voorkomen. Daarom zijn er aanbevelingen om bepaalde visconsumptie te beperken bij mensen in kwetsbare groepen, zoals jonge kinderen en zwangere vrouwen.

Om deze concepten te begrijpen, helpt het om voorbeelden uit de echte wereld te hebben. De oceaan biedt een goede demonstratie van trofische niveaus en voedselwebben. Zoals eerder vermeld, is fytoplankton een voorbeeld van primaire producenten. Zoöplankton zijn secundaire consumenten van fytoplankton.

Het derde trofische niveau, van secundaire consument, zou behoren tot schaaldieren die zoöplankton eten. En het vierde trofische niveau zou vis zijn. Dit zou zich verder kunnen uitstrekken met dieren zoals zeehonden en zelfs andere vissen, die deze vissen consumeren. Een toproofdier zoals een orka-walvis zou het hogere trofische niveau aannemen. Met elk niveau, meer energie gaat verloren.

Voorbeelden van foto-autotrofen zijn fotosynthesebacteriën, planten en algen. Ze zetten de energie van de zon om in ATP en NADP, die op hun beurt worden gebruikt om organische moleculen zoals glucose te maken.

Voorbeelden van chemoautotrofen zijn bacteriën in grotten of de eerder genoemde hydrothermale ventilatieopeningen. Rond deze ventilatieopeningen consumeren heterotrofen zoals garnalen, kreeften en mosselen de chemoautotrofen in de diepe oceaan.

In termen van voorbeelden van trofische piramides in de echte wereld, bestaan ​​er talloze soorten. Ze kunnen rechtop of omgekeerd zijn.

Een rechtopstaande piramide zou worden weergegeven door grasland, omdat er minder organismen naar het hoogste niveau gaan. Een graslandbioom heeft mogelijk grassen als het laagste niveau als primaire producent. De primaire consument zou een sprinkhaan zijn. Een secundaire consument zou een muis zijn. Een tertiaire consument zou een slang zijn die de muis opeet. Een vierde, quaternaire consument en toproofdier in grasland zou een havik zijn, die de slang opeet.

Een ander bioom met vergelijkbare dynamiek kan een vijver zijn. De producent zou algen zijn en de primaire consument zou insectenlarven zijn. Een secundaire consument zou een minnow zijn, en een tertiaire zou een kikker zijn. De laatste carnivoor of quaternaire consument in het bioom van de vijver zou een wasbeer zijn die de kikker opeet.

In een woestijn zou de hoofdproducent een cactusgras zijn, en de primaire consument zou een vlinder zijn. Een hagedis zou de vlinder opeten, waardoor hij de secundaire consument wordt. Een slang zou de hagedis consumeren en het als een tertiaire consument rangschikken. En een roadrunner rondde het bovenste en vierde niveau af, nadat hij de slang had opgegeten.

In tegenstelling tot een rechtopstaande piramide, in een gematigd bos, zou de basis van de piramide gemaakt zijn van alleen maar bomen. De primaire consumenten, insecten, zouden een groot deel van de piramide uitmaken.

Gezien de delicate connectiviteit tussen organismen en hun omgeving, wordt het van cruciaal belang om de balans van de ecosystemen van de wereld. De effecten van energiestroom, biomassa en bioaccumulatie spelen allemaal een rol in de beheerstrategieën van ecologen voor natuurbehoud.

Gerelateerde inhoud: Contact opnemen met uw vertegenwoordiger over klimaatverandering