Într-un ecosistem, materia este conservată în timp ce fluxurile de energie prin ea. Modul și eficiența acestui flux pot fi reprezentate de niveluri trofice.
Sursa principală de energie pentru ecosisteme este lumina soarelui, deși hidrogenul sulfurat din orificiile hidrotermale furnizează și energie. Studierea modului în care energia curge către fiecare nivel trofic îi ajută pe ecologi să strategizeze managementul mediului.
Definiția lanțului alimentar și a nivelurilor trofice
A nivel trofic poate fi imaginat ca un pas într-o piramidă, cu grupuri stivuite reprezentând organisme și rolul lor în ecosistem. Această piramidă trofică ajută la organizarea diferitelor interacțiuni dintre aceste organisme.
De la un nivel trofic la altul, doar 10% din energie este transformată în biomasă. Restul de 90 la sută se pierde.
A lant trofic clasifică organismele într-un mod liniar, în funcție de rolul lor în crearea și consumul de energie.
Niveluri trofice generale
Cea mai mică bază a unui lanț alimentar este alcătuită din organisme fotosintetice, cum ar fi plantele și fitoplanctonul. Aceste organisme sunt numite
Producătorii transformă lumina soarelui și moleculele anorganice în energie. Datorită capacității lor de a-și face propriile alimente, producătorii sunt numiți și ei autotrofe. Acești producători cuprind primul nivel trofic. Acestea pot fi împărțite în continuare fotoautotrofe, care utilizează lumina soarelui pentru hrană și energie și chimiotrofe, care utilizează molecule anorganice în absența luminii solare.
Chimiotrofe pot fi găsite în locuri precum gurile de adâncime. Energia chimică din hidrogenul sulfurat din acele orificii hidrotermale ajută aceste organisme să sintetizeze molecule organice pentru furnizarea lor de energie.
Consumatorii din lanțul alimentar
Următorul pas din lanțul alimentar aparține consumatorii primari. Consumatorii primari mănâncă producători. Consumatorii primari sunt de obicei animale mici, erbivore care mănâncă plante sau fitoplancton. Consumatorii sunt, de asemenea, numiți heterotrofi și pot satisface nevoile de energie doar consumând alimente.
Consumatorii încorporează energia producătorilor în propria lor biomasă. Consumatorii primari cuprind al doilea nivel trofic.
Consumatori secundari, sau carnivorele, consumă consumatori primari. În general, sunt animale mai mari, deși sunt mai puține. Există unele suprapuneri la unele animale care sunt omnivore, cum ar fi urșii care mănâncă fructe și somon. Consumatorii secundari cuprind al treilea nivel trofic.
Se pierde o energie considerabilă la nivelurile trofice, deci în piramida de nivel trofic cea mai mare energie pierdută provine din consumatorii secundari. În cele din urmă, acest lucru duce la un scenariu în care există mai puține organisme în vârful piramidei trofice, în timp ce baza sa conține multe specii.
Site-uri alimentare
Pânze alimentare descrie în continuare speciile interdependente la diferite niveluri trofice. Pânzele alimentare arată natura fluxului de energie prin ecosisteme. Ele pot fi destul de complexe și sunt afectate și de sezonalitatea alimentelor. Ursul menționat mai sus reprezintă un exemplu de animale cu roluri multiple într-un ecosistem.
Datorită naturii dinamice a unei rețele alimentare, se poate dovedi a fi un instrument mai util pentru a descrie interacțiunile dintr-un ecosistem decât o piramidă trofică. În cadrul unor rețele alimentare, există un animal numit a specii de chei. Restul ecosistemului se bazează pe prezența acestei specii pentru a rămâne intactă și durabilă. Când este îndepărtat, ecosistemul se poate prăbuși.
Speciile Keystone tind să fie prădători de top, cum ar fi lupii și urșii grizzly. Un prădător de vârf se numește prădător de vârf. Un prădător de vârf este în esență un consumator terțiar și i se dă al patrulea și ultimul nivel trofic în piramidă.
Biodiversitatea ecosistemelor
Un alt factor în stabilitatea ecosistemului este cel al biodiversitate. Când există mai puțină diversitate de specii, un ecosistem suferă. Acest lucru afectează nivelurile trofice dacă speciile sunt eliminate din ele. Afectarea ondulării supără echilibrul întregului sistem.
O altă dinamică în joc într-o rețea alimentară include acele organisme numite descompunători. Acești descompunători descompun organismele moarte (plante și animale) și eliberează substanțe nutritive din ele în mediu. Apoi, aceste minerale sunt disponibile producătorilor primari ai piramidei trofice.
Exemple de descompunători includ viermi, mucegaiuri, insecte, ciuperci și bacterii. Cu toate acestea, acest lucru nu este considerat reciclarea energiei. Reprezintă eliberarea de energie și apare adesea sub formă de căldură.
Biomasă descrie masa totală a tuturor organismelor, fie că sunt vii sau morți, la un nivel trofic. Fiecare nivel trofic posedă o anumită cantitate de biomasă.
Productivitatea producătorilor primari se referă la câtă energie pot aduce altor creaturi vii. Această sumă este considerată productivitatea primară netă. Productivitatea primară brută reprezintă rata producătorilor primari fotosintetici care pot converti energia soarelui.
Probleme de bioacumulare
Bioacumulare sau biomagnificația se referă la o creștere a materialelor toxice care urcă mai departe în piramida trofică. Materialul se concentrează în țesuturile animale. Un exemplu în acest sens ar fi contaminarea cu diclorodifeniltricloretan (DDT). Această substanță chimică bioacumulează în mediu.
Cu fiecare nivel de consumator, în corpul lor se acumulează concentrații mai mari de DDT. La cel mai înalt nivel trofic, cum ar fi vulturii cheli, această bioacumulare produce efecte devastatoare asupra sănătății și supraviețuirii animalelor. DDT a fost interzisă utilizarea în anii 1970, dar există și alte substanțe chimice produse de om care prezintă un risc pentru sănătatea mediului. Prin urmare, devine important să se identifice și să se îndepărteze astfel de substanțe din mediu înainte ca o astfel de contaminare să se impună.
Bioacumularea are loc și cu anumite metale grele care pot fi găsite la pești. Acesta este motivul pentru care există recomandări pentru limitarea anumitor consumuri de pește la persoanele din grupuri vulnerabile, cum ar fi copiii mici și femeile însărcinate.
Exemple de niveluri trofice și site-uri alimentare
Pentru a înțelege aceste concepte, ajută să avem exemple din lumea reală. Oceanul oferă o bună demonstrație a nivelurilor trofice și a rețelelor alimentare. Așa cum am menționat anterior, fitoplanctonul este un exemplu de producători primari. Zooplanctonul este un consumator secundar de fitoplancton.
Al treilea nivel trofic, al consumatorului secundar, ar aparține crustaceelor care mănâncă zooplancton. Iar al patrulea nivel trofic ar fi peștele. Acest lucru s-ar putea extinde în continuare cu animale precum focile și chiar și alți pești, care consumă acești pești. Un prădător de vârf, cum ar fi o balenă orcă, ar lua nivelul trofic superior. Cu fiecare nivel, mai mult energia se pierde.
Exemple de fotoautotrofe includ fotosinteza bacteriilor, plantelor și algelor. Ei convertesc energia soarelui în ATP și NADP, care este la rândul său folosit pentru a produce molecule organice precum glucoza.
Exemple de chemoautotrofe includ bacteriile din peșteri sau orificiile hidrotermale menționate mai sus. În jurul acestor orificii de ventilație, heterotrofii, cum ar fi creveții, homarii și midiile consumă chimioautotrofii din oceanul adânc.
Exemple de piramide trofice
În ceea ce privește exemplele piramidei trofice din lumea reală, există numeroase tipuri. Pot fi în poziție verticală sau inversate.
O piramidă verticală ar fi reprezentată de pajiști, deoarece există mai puține organisme care urcă la nivelul superior. Un biom de pajiști ar putea avea ierburi ca cel mai scăzut nivel ca producător primar. Consumatorul principal ar fi o lăcustă. Un consumator secundar ar fi un mouse. Un consumator terțiar ar fi un șarpe care mănâncă șoarecele. Un al patrulea consumator cuaternar și prădător de vârf în pajiști ar fi un șoim, care mănâncă șarpele.
Un alt biom cu o dinamică similară ar putea fi un iaz. Producătorul ar fi alge, iar consumatorul principal ar fi larvele de insecte. Un consumator secundar ar fi o mină, iar un terțiar ar fi o broască. Ultimul consumator carnivor sau cuaternar din biomul iazului ar fi un raton care mănâncă broasca.
În deșert, principalul producător ar fi o iarbă de cactus, iar consumatorul său principal ar fi un fluture. O șopârlă ar mânca fluturele, făcându-l consumatorul secundar. Un șarpe ar consuma șopârla, clasificându-l drept consumator terțiar. Și un roadrunner ar rotunji nivelul superior și al patrulea, după ce ar mânca șarpele.
Contrastând o piramidă verticală, într-o pădure temperată, baza piramidei ar fi făcută doar din copaci. Consumatorii primari, insectele, ar constitui o mare parte din piramidă.
Având în vedere conectivitatea delicată dintre organisme și mediul lor, devine crucială protejarea echilibru ecosistemelor lumii. Efectele fluxului de energie, ale biomasei și ale bioacumulării joacă un rol în strategiile de gestionare a ecologilor pentru conservare.
Continut Asemanator: Cum să vă contactați reprezentantul despre schimbările climatice