Trofisk nivå (næringskjede og nett): definisjon og eksempler (med diagram)

I et økosystem bevares materie mens energi strømmer gjennom det. Måten og effektiviteten til denne strømmen kan representeres av trofiske nivåer.

Den viktigste energikilden for økosystemer er sollys, selv om hydrogensulfidet fra hydrotermiske ventilasjoner også gir energi. Å studere måten energi strømmer til hvert trofiske nivå hjelper økologer med å strategisere miljøledelsen.

EN trofisk nivå kan forestilles som et skritt i en pyramide, med grupper stablet opp som representerer organismer og deres rolle i økosystemet. Denne trofiske pyramiden hjelper til med å organisere de forskjellige interaksjonene mellom disse organismer.

Fra ett trofisk nivå til det neste blir bare 10 prosent av energien konvertert til biomasse. De resterende 90 prosent er tapt.

EN næringskjede rangerer organismer på en lineær måte, i henhold til deres rolle i energiskaping og -forbruk.

Den laveste basen i en næringskjede består av fotosyntetiske organismer som planter og planteplankton. Disse organismer kalles produsenter.

Produsenter konverterer sollys og uorganiske molekyler til energi. På grunn av deres evne til å lage sin egen mat kalles produsenter også autotrofer. Disse produsentene utgjør det første trofiske nivået. Disse kan videre deles inn i fotoautotrofer, som bruker sollys til mat og energi, og cellegifter, som bruker uorganiske molekyler i fravær av sollys.

Kjemotrofer kan du finne på slike steder som havåpninger. Kjemisk energi fra hydrogensulfid i de hydrotermiske ventilasjonene hjelper disse organismer med å syntetisere organiske molekyler for deres energiforsyning.

Det neste trinnet i næringskjeden tilhører primære forbrukere. Primærforbrukere spiser produsenter. Primærforbrukere er vanligvis små dyr, planteetere som spiser plantene eller planteplankton. Forbrukere kalles også heterotrofer, og de kan bare dekke energibehov ved å spise mat.

Forbrukere innlemmer produsentenes energi i sin egen biomasse. Primærforbrukere utgjør det andre trofiske nivået.

Sekundære forbrukere, eller rovdyr, spis primærforbrukere. De er generelt større dyr, selv om det er færre av dem. Det er noe overlapping i noen dyr som er altetende, for eksempel bjørner som spiser frukt og laks. Sekundære forbrukere utgjør det tredje trofiske nivået.

Betydelig energi går tapt på trofiske nivåer, så i trofisk nivå pyramide mest tapte energi oppstår fra sekundære forbrukere. Til slutt fører dette til et scenario der det er færre organismer på toppen av den trofiske pyramiden, mens basen inneholder mange arter.

Matnett beskrive de innbyrdes relaterte artene på forskjellige trofiske nivåer. Matnett viser arten av energistrøm gjennom økosystemer. De kan være ganske kompliserte og påvirkes også av matsesong. Den nevnte bjørnen representerer et eksempel på dyr med flere roller i et økosystem.

På grunn av den dynamiske naturen til et matnett, kan det vise seg å være et mer nyttig verktøy for å beskrive interaksjonene i et økosystem enn en trofisk pyramide. Innenfor noen matnett er det et dyr som heter a keystone arter. Resten av økosystemet er avhengig av at tilstedeværelsen av denne arten forblir intakt og bærekraftig. Når det fjernes, kan økosystemet kollapse.

Keystone arter har en tendens til å være topp rovdyr som ulv og grizzly bjørn. Et topp rovdyr kalles et topp predator. An apex rovdyr er egentlig en tertiær forbruker og får det fjerde og siste trofiske nivået i pyramiden.

En annen faktor i økosystemets stabilitet er den biologisk mangfold. Når det er mindre artsmangfold, lider et økosystem. Dette påvirker trofiske nivåer hvis arter fjernes fra dem. Ringvirkningen forstyrrer balansen i hele systemet.

En annen dynamikk som spilles på et matnett inkluderer de organismer som kalles nedbrytere. Disse nedbryterne bryter ned døde organismer (planter og dyr) og frigjør næringsstoffer fra dem til miljøet. Da er disse mineralene tilgjengelige for primærprodusenter av den trofiske pyramiden.

Eksempler på nedbrytere inkluderer ormer, muggsopp, insekter, sopp og bakterier. Dette regnes imidlertid ikke som resirkulering av energi. Det representerer frigjøring av energi og forekommer ofte som varme.

Biomasse beskriver den totale massen av alle organismer, enten levende eller døde, på et trofisk nivå. Hvert trofisk nivå har en viss mengde biomasse.

Produktiviteten til primærprodusenter refererer til hvor mye energi de kan bringe til andre levende skapninger. Det beløpet regnes som nettoprimærproduktiviteten. Brutto primærproduktivitet representerer frekvensen fotosyntetiske primærprodusenter kan konvertere solens energi.

Bioakkumulering eller biomagnfisering refererer til en økning i giftige materialer som går lenger opp i den trofiske pyramiden. Materialet konsentrerer seg i dyrevev. Et eksempel på dette vil være diklordifenyltrikloretan (DDT) forurensning. Dette kjemiske bioakkumulerer i miljøet.

For hvert nivå av forbruker bygger det seg større konsentrasjoner av DDT i kroppen. På det øverste trofiske nivået, som for eksempel skallede ørner, gir denne bioakkumuleringen ødeleggende effekter på dyrehelsen og overlevelsen. DDT ble forbudt å bruke på 1970-tallet, men det er andre menneskeskapte kjemikalier som utgjør en risiko for miljøhelsen. Det blir derfor viktig å identifisere og fjerne slike stoffer fra miljøet før slik forurensning tar tak.

Bioakkumulering forekommer også med visse tungmetaller som finnes i fisk. Det er derfor det er anbefalinger for å begrense visst fiskeforbruk hos mennesker i sårbare grupper, som små barn og gravide.

For å forstå disse konseptene, hjelper det å ha eksempler fra den virkelige verden. Havet gir en god demonstrasjon av trofiske nivåer og matnett. Som nevnt tidligere er planteplankton et eksempel på primærprodusenter. Dyreplankton er sekundærforbrukere av planteplankton.

Det tredje trofiske nivået, av sekundær forbruker, ville tilhøre krepsdyr som spiser dyreplankton. Og det fjerde trofiske nivået ville være fisk. Dette kan utvides ytterligere med dyr som sel og til og med annen fisk som konsumerer den fisken. Et toppunkt rovdyr som en orkahval ville ta det høyere trofiske nivået. For hvert nivå, mer energi går tapt.

Eksempler på fotoautotrofer inkluderer fotosyntese bakterier, planter og alger. De omdanner solens energi til ATP og NADP, som igjen brukes til å lage organiske molekyler som glukose.

Eksempler på kjemoautotrofer inkluderer bakterier i huler eller de nevnte hydrotermiske ventilasjonene. Rundt disse ventilasjonene forbruker heterotrofer som reker, hummer og blåskjell kjemioutotrofer i det dype havet.

Når det gjelder eksempler på trofisk pyramide i den virkelige verden, finnes det mange typer. De kan være oppreist eller invertert.

En oppreist pyramide vil bli representert av gressletter siden det er færre organismer som går opp til toppnivået. En biomark med gressletter kan ha gress som det laveste nivået som hovedprodusent. Den primære forbrukeren ville være en gresshoppe. En sekundær forbruker ville være en mus. En tertiær forbruker vil være en slange som spiser musen. En fjerde, kvaternær forbruker og topp-rovdyr i gressletter ville være en hauk, som spiser slangen.

Et annet biom med lignende dynamikk kan være en dam. Produsenten ville være alger, og den primære forbrukeren ville være insektlarver. En sekundærforbruker ville være en minnow, og en tertiær ville være en frosk. Den siste kjøtteter eller kvaternær forbruker i dammen biom ville være en vaskebjørn som spiser frosken.

I en ørken ville hovedprodusenten være et kaktusgress, og dets primære forbruker ville være en sommerfugl. En øgle spiser sommerfuglen og gjør den til sekundær forbruker. En slange ville konsumere firbenet og rangere den som en tertiær forbruker. Og en roadrunner ville runde ut det øverste og fjerde nivået etter at den spiser slangen.

I motsetning til en oppreist pyramide, i en temperert skog, ville pyramidens base være laget av bare trær. De største forbrukerne, insekter, ville utgjøre en stor del av pyramiden.

Gitt den delikate forbindelsen mellom organismer og deres miljø, blir det avgjørende å beskytte balansere av verdens økosystemer. Effektene av energistrøm, biomasse og bioakkumulering spiller alle en rolle i økologers styringsstrategier for bevaring.

Relatert innhold: Hvordan kontakte representanten din om klimaendringer