Cała materia jest zachowana w ekosystemie, ale energia płynie poprzez ekosystem. Ta energia przemieszcza się z jednego organizmu do drugiego w sposób znany jako łańcuch pokarmowy.
Wszystkie żywe istoty potrzebują składników odżywczych, aby przetrwać, a łańcuchy pokarmowe pokazują te relacje żywieniowe. Każdy ekosystem na Ziemi ma wiele łańcuchów pokarmowych, które obejmują różnorodne organizmy.
Definicja łańcucha pokarmowego
Łańcuch pokarmowy pokazuje ścieżki energetyczne w ekosystemach. Każdy ekosystem na planecie ma łańcuchy pokarmowe organizmów od ranging producentów konsumentom. Producenci znajdują się na najniższym poziomie łańcucha pokarmowego, a konsumenci jedzący tych producentów nazywani są konsumentami pierwotnymi. Konsumenci wyższego poziomu, którzy jedzą te organizmy, nazywani są konsumentami wtórnymi i trzeciorzędnymi.
Możesz myśleć o łańcuchu pokarmowym jako o długiej linii, która rozciąga się od producentów do każdego konsumenta. Energia i składniki odżywcze poruszają się wzdłuż tej linii w jednym kierunku.
Łańcuchy żywnościowe i sieci żywnościowe
Łańcuchy pokarmowe różnią sieci pokarmowe w tym, że pokazują pojedynczą linię relacji żywieniowych. Sieci pokarmowe w rzeczywistości składają się z wielu łańcuchów pokarmowych. Łańcuch pokarmowy to liniowy obraz ruchu i zużycia energii.
Z drugiej strony sieć pokarmowa pokazuje powiązane relacje i wiele łańcuchów pokarmowych w jednym. Sieci są lepszym odzwierciedleniem tego, co faktycznie dzieje się w prawdziwym świecie, ponieważ konsumenci mogą jeść różne rodzaje producentów, a więcej niż jeden konsument może jeść producenta.
Sieci pokarmowe nie są liniowe, ponieważ pokazują związki między wieloma poziomami troficznymi dla wszystkich organizmów jednocześnie. Podsumowują wszystkie łańcuchy żywnościowe i relacje w ekosystem lub społeczność. Sieć pokarmowa ujawnia różne sposoby, w jakie rośliny i zwierzęta pozostają w kontakcie.
Definicja poziomów troficznych
ZA poziom troficzny to krok w łańcuchu pokarmowym, który zajmuje każdy organizm. W prostym łańcuchu pokarmowym łatwo dostrzec piramidę troficzną. Podstawą łańcucha żywnościowego są producenci, a na szczycie łańcucha żywnościowego znajdują się konsumenci. Każdy organizm w łańcuchu pokarmowym reprezentuje jeden poziom troficzny.
Należy zauważyć, że 90 procent energii jest tracone między każdym poziomem troficznym, więc tylko 10 procent energii z jednego kroku jest przekazywane do następnego. Ponieważ transfer energii nie jest wydajny, rozmiar łańcucha pokarmowego ma dla niego ograniczenia. Na każdym poziomie duża ilość energii jest tracona na ciepło.
Ogólne typy łańcuchów żywnościowych
Większość łańcuchów żywnościowych składa się przynajmniej z producentów i głównych konsumentów. Niektóre sieci są bardziej złożone i mają konsumentów drugorzędnych i trzeciorzędnych. Pierwszy poziom troficzny lub pierwszy organizm w łańcuchu pokarmowym zwykle składa się z producenci nazywa autotrofy. Organizmy te wytwarzają własne pożywienie, wykorzystując energię światła i zamieniając ją w energię chemiczną.
Drugi poziom troficzny ma pierwotni konsumenci nazywa heterotrofy. Organizmy te muszą konsumować producentów, aby włączyć swoją energię do własnej biomasy. Nie mogą wytwarzać własnej energii ze światła lub chemikaliów.
Trzeci poziom troficzny ma konsumentów wtórnych, które są heterotrofami, które zjadają innych konsumentów. Czwarty poziom troficzny ma trzeciorzędnych konsumentów lub drapieżniki wierzchołkowe. Są konsumentami wysokiego szczebla i drapieżnikami. Przykładem czołowego drapieżnika jest człowiek, który może jeść zarówno producentów, jak i innych konsumentów.
Rozkładające się mają swój odrębny poziom troficzny i znajdują się w innej części łańcucha pokarmowego. Czasami nazywa się je ostatnim poziomem troficznym, ponieważ zawracają materię z powrotem do gleby lub atmosfery. Rozkładniki pozwalają producentom na ponowne rozpoczęcie łańcucha, przenosząc składniki odżywcze i energię przez ekosystem.
Znaczenie łańcuchów żywnościowych
Każdy organizm wypełnia konkretna nisza w ekosystemie, który można zobaczyć w łańcuchach pokarmowych. Czy tworzą energię początkową poprzez fotosyntezę? Czy mogą zjeść jedną grupę, aby utrzymać populację pod kontrolą? Czy rozkładają inne organizmy? Czy zachowują się jak drapieżnik czy ofiara?
Łańcuchy pokarmowe są ważne, ponieważ pokazują zawiłe relacje w ekosystemach. Mogą ujawnić, w jaki sposób przetrwanie każdego organizmu zależy od kogoś innego. Łańcuchy żywnościowe pokazują również, co się dzieje, gdy pojawia się problem i ginie producent lub konsument. Całe społeczności mogą się rozpadać. Łańcuchy żywnościowe mogą pomóc naukowcom dowiedzieć się więcej o ekosystemach i jak pomóc im zachować równowagę.
W zależności od badanego łańcucha pokarmowego można uznać, że ten sam organizm jest w więcej niż jeden poziom troficzny. Na przykład foki można uznać za drapieżniki wierzchołkowe na najwyższym poziomie troficznym w niektórych środowiskach, w których jedzą ryby, które są głównymi lub wtórnymi konsumentami.
Jednak w innych społecznościach, w których foki padają ofiarą rekinów, można uznać, że znajdują się na niższym poziomie troficznym. Te relacje są łatwiejsze do zauważenia w sieciach pokarmowych i trudniejsze do zauważenia w łańcuchach pokarmowych lub piramidach.
Przykłady łańcuchów pokarmowych
Ciekawe przykłady łańcuchów pokarmowych można znaleźć w siedliskach od lasów po jeziora. Na przykład surykatki mogą być głównym drapieżnikiem w jednym łańcuchu pokarmowym, jedząc owady i robaki. Jednak w innych łańcuchach pokarmowych drapieżniki, takie jak orły, mogą jeść surykatki.
Przykład prostego łańcucha pokarmowego zaczyna się od trawy, która jest producentem. Następny poziom to konik polny lub główny konsument i roślinożerca, który zjada trawę. Drugim konsumentem jest żaba, która zjada pasikonika. Wreszcie trzeciorzędnym konsumentem jest jastrząb, który zjada żabę.
Inny przykład łańcucha pokarmowego zaczyna się od drzewa, które ma pyszne liście. Owady są głównymi konsumentami jedzącymi liście. Następnie dzięcioły są drugorzędnymi konsumentami żywiącymi się owadami. Wreszcie zdziczały kot działa jako trzeciorzędny konsument i zjada dzięcioły.
Problemy z łańcuchem pokarmowym
Wiele rzeczy może zdenerwować łańcuch pokarmowy w ekosystemie. Od klęsk żywiołowych po kłusownictwo możliwe jest zakłócenie uważnej równowagi stosunków między organizmami. Jeśli spojrzysz na łańcuchy żywnościowe, w których na szczycie znajdują się ludzie, szkodniki i choroby często stwarzają problemy w dostawach żywności. Dlatego badanie łańcuchów pokarmowych jest ważne dla wszystkich na Ziemi.
Na przykład, jak sama nazwa wskazuje, stonka ziemniaczana zjada ziemniaki. Mogą całkowicie zniszczyć roślinę ziemniaka, zjadając wszystkie liście i zabijając ją. Stonki ziemniaczane to szkodniki, które powodują poważne szkody w uprawach. Oprócz atakowania ziemniaków mogą jeść pomidory, paprykę i inne rośliny. Ponieważ ludzie próbowali kontrolować chrząszcza, stał się odporny na środki owadobójcze.
Utrata producentów, takich jak rośliny ziemniaka, nie jest jedynym problemem, z jakim może zmierzyć się ekosystem. Zniknięcie ważnego konsumenta również może na to wpłynąć. W Parku Narodowym Yellowstone w Stanach Zjednoczonych utrata wilków miała silny wpływ na populacje łosi, które eksplodowały bez drapieżników. Łoś zniszczył roślinność, w tym drzewostany wierzbowe. Zmniejszyło to populację bobrów uzależnionych od drzewostanów wierzbowych.
Po ponownym wprowadzeniu wilków naukowcy zauważyli, że ekosystem w Yellowstone wraca do normy. Populacje łosi zmniejszyły się, wegetacja wzrosła, a bobry ponownie zyskały źródło pożywienia. Ten przykład pokazuje, w jaki sposób organizmy są od siebie zależne i ich środowiska oraz jak niewielka zmiana może zaburzyć cały łańcuch pokarmowy lub sieć. Czasami utrata drapieżnika jest równie dewastująca, jak utrata producenta.