Шта су примарни произвођачи?

Примарни произвођачи су основни део екосистема. На њих се може гледати као на први и најважнији корак у прехрамбеном ланцу. Заједно са разграђивачима, они чине основу прехрамбене мреже и њихова популација броји више него било који други део мреже. Примарне произвођаче конзумирају примарни потрошачи (углавном биљоједи), које затим конзумирају секундарни потрошачи и тако даље. Организми на врху ланца на крају умиру, а затим их троше разлагачи који фиксирају нивоа азота и обезбеђују органски материјал неопходан за следећу генерацију примарних произвођачи.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Примарни произвођачи су темељ екосистема. Они чине основу ланца исхране стварањем хране фотосинтезом или хемосинтезом.

Примарни произвођачи су витални за опстанак екосистема. Живе и у воденом и у копненом екосистему и производе угљене хидрате неопходне за преживљавање виших у ланцу исхране. С обзиром да су мале величине и могу бити подложни променама услова околине, екосистеми са разноликије популације примарних произвођача имају тенденцију да напредују више од оних са хомогеним популацијама. Примарни произвођачи се брзо репродукују. То је неопходно за одржавање живота како се популације врста смањују како идете даље према ланцу исхране. На пример, можда ће бити потребно до 100.000 килограма фитопланктона за храњење еквивалента од само једног килограма врсте предатора на горњем крају ланца.

У већини случајева примарни произвођачи користе фотосинтезу за стварање хране, па је сунчева светлост неопходан фактор за њихово окружење. Међутим, сунчева светлост не може доћи до подручја дубоко у пећинама и у океанским дубинама, па су се неки примарни произвођачи прилагодили како би преживели. Примарни произвођачи у тим срединама уместо тога користе хемосинтезу.

Примарни произвођачи водених биљака укључују биљке, алге и бактерије. У подручјима плитке воде, где сунчева светлост може доћи до дна, биљке као што су морске алге и траве су примарни произвођачи. Тамо где је вода предубока да би сунчева светлост дошла до дна, микроскопске биљне ћелије познате као фитопланктони пружају већину средстава за живот у воденом животу. На фитопланктон утичу фактори околине као што су температура и сунчева светлост, као и доступност хранљивих састојака и присуство биљоједих предатора.

Отприлике половина све фотосинтезе догађа се у океанима. Тамо фитопланктони узимају угљен-диоксид и воду из своје околине и могу да користе енергију сунца за стварање угљених хидрата кроз процес познат као фотосинтеза. Као примарни извор хране за зоопланктоне, ови организми чине основу ланца исхране за целокупно океанско становништво. Заузврат, зоопланктони, који укључују копеподе, медузе и рибе у фази ларве, дају храну за организми који се хране филтером као што су шкољке и спужве, као и амфиподи, остале ларве и ситне рибе риба. Они који се не конзумирају на крају умиру и спуштају се на ниже нивое као детритус где их могу појести дубокоморски организми који филтрирају храну, попут корала.

У слатководним подручјима и плитким сланим водама произвођачи укључују не само фитопланктоне као што су зелене алге, већ и водене биљке попут мора траве и морске алге или веће укорењене биљке које расту на површини воде као што су мачеве и пружају не само храну већ и склониште већим водени живот. Ове биљке обезбеђују храну за инсекте, рибе и водоземце.

Сунчева светлост не може доћи дубоко на дно океана, али тамо и даље успевају примарни произвођачи. На овим местима микроорганизми се сакупљају у областима попут хидротермалних отвора и хладних проница, где енергију добијају из метаболизам околних неорганских материјала, као што су хемикалије које извирују из морског дна, а не из њега сунчева светлост. Такође се могу настанити на труповима китова, па чак и олупинама бродова, које делују као извор органског материјала. Они користе процес зван хемосинтеза за претварање угљеника у органску материју користећи водоник, водоник-сулфид или метан као извор енергије.

Хидротермални микроорганизми успевају у водама око димњака или „црних пушача“ који настају из наслага гвожђе сулфида које хидротермални отвори остављају на дну океана. Ови „микроби за одзрачивање“ су примарни произвођачи на дну океана и подржавају читаве екосистеме. Они користе хемијску енергију која се налази у минералима топлог извора како би створили водоник-сулфид. Иако је водоник-сулфид токсичан за већину животиња, организми који живе у овим хидротермалним отворима прилагодили су се и уместо тога успевају.

Остали микроби који се често налазе код пушача укључују Археје, који сакупљају гас водоник и ослобађају метан и зелене сумпорне бактерије. За то су потребне и хемијска и светлосна енергија, коју последњу добијају благим радиоактивним сјајем који емитују геотермално загрејане стене. Многе од ових литотропних бактерија стварају простирке око вентилационог отвора дебљине до 3 центиметра привлаче примарне потрошаче (пасари попут пужева и глиста), који заузврат привлаче веће предаторе.

Земаљски или земаљски ланац исхране састоји се од великог броја различитих организама, од микроскопских једноћелијских произвођача до видљивих црва, инсеката и биљака. Примарни произвођачи укључују биљке, лишајеве, маховину, бактерије и алге. Примарни произвођачи у копненом екосистему живе у органској материји и око ње. С обзиром да нису покретни, живе и расту тамо где има хранљивих састојака за њихово одржавање. Хранљиве материје узимају из органских материја које су у тлу оставиле разграђивачи и претварају их у храну за себе и друге организме. Попут својих водених колега, они користе фотосинтезу за претварање хранљивих састојака и органских материјала из тла у изворе хране за исхрану других биљака и животиња. Будући да овим организмима треба сунчева светлост за обраду хранљивих састојака, они живе на површини тла или близу ње.

Слично дну океана, сунчева светлост не допире дубоко у пећине. Из тог разлога, бактеријске колоније у неким кречњачким пећинама су хемоаутотрофне, познате и као „једење камена“. Ове бактерије, попут оних у океанским дубинама, добијају своје неопходна храна из једињења азота, сумпора или гвожђа која се налазе у или на површини стена које је тамо пренела вода која продире кроз порозну површина.

Иако су водени и копнени екосистеми углавном независни једни од других, постоје места на којима се секу. У овим тачкама, екосистеми су међусобно зависни. Обале потока и река, на пример, пружају неке од извора хране за подршку ланцу исхране потока; копнени организми такође троше водене организме. Постоји тенденција да постоји већа разноликост организама тамо где се та два састају. Виши нивои фитопланктона, вероватно због веће доступности хранљивих састојака и дужег времена „боравка“, пронађени су у мочварним системима него у оближњим обалним ушћу. Утврђено је да су мерења производње фитопланктона већа у близини обалних линија у областима у којима хранљиве материје са копна у основи „оплођују“ океан азотом и фосфором. Остали фактори који утичу на производњу фитопланктона на обали укључују количину сунчеве светлости, температуру воде и физичке процесе као што су ветар и плима. Као што би се и очекивало с обзиром на ове факторе, цветање фитопланктона може бити сезонска појава, са вишим нивоима забележеним када су услови околине повољнији.

Сушни пустињски екосистем нема доследно снабдевање водом, тако да његови примарни произвођачи, попут алги и лишајева, проводе одређене периоде у неактивном стању. Ретке кише подстичу кратке периоде активности у којима организми брзо делују да би произвели хранљиве материје. У неким случајевима се те хранљиве материје складиште и полако ослобађају у очекивању следећег кишног догађаја. Управо ова адаптација омогућава пустињским организмима да преживе дугорочно. Пронађене на земљишту и камењу, као и на неким папратњачама и другим биљкама, ове поикилохидричне биљке су у стању да пређу између активне фазе и фазе одмора у зависности од тога да ли су мокре или суве. Иако су суви, изгледа да су мртви, у ствари су у стању мировања и трансформишу се са следећим кишама. После кише алге и лишајеви постају фотосинтетички активни и (због способности репродукције брзо) обезбеди извор хране за организме вишег нивоа пре него што пустињска врућина проузрокује воду испарити.

За разлику од потрошача на вишем нивоу, попут птица и пустињских животиња, примарни произвођачи нису покретни и не могу се преселити у повољније услове. Шансе за опстанак екосистема расту са већом разноликошћу произвођача како се температура и киша мењају током сезоне. Услови који су погодни за један организам можда нису за други, тако да то погодује екосистему када један може да мирује док други напредује. Остали фактори као што су количина песка или глине у земљишту, ниво сланости и присуство стена или камења утичу на задржавање воде и такође утичу на способност примарних произвођача да се множе.

У другој крајности, подручја која су хладна већину времена, попут Арктика, нису у стању да подрже много биљног живота. Живот на тундри је приближно исти као у сушној пустињи. Различити услови значе да организми могу напредовати само у одређеним сезонама, а многи, укључујући примарне произвођаче, део године постоје у фази мировања. Лишајеви и маховине су најчешћи примарни произвођачи тундре.

Док неке арктичке маховине живе под снегом, одмах изнад пермафроста, друге арктичке биљке живе под водом. Топљење морског леда у пролеће заједно са повећаном доступношћу сунчеве светлости покреће производњу алги у арктичком региону. Подручја са вишим концентрацијама нитрата показују већу продуктивност. Овај фитопланктон цвета под ледом, а како се ниво леда разређује и достиже свој годишњи минимум, производња ледених алги успорава. То се поклапа са кретањем алги у океан док се ниво дна леда топи. Повећање производње одговара периодима повећања задебљања леда у јесен, док још увек постоји значајна сунчева светлост. Када се морски лед отопи, ледене алге се пуштају у воду и додају фитопланктону, цветајући, утичући на поларну морску прехрамбену мрежу.

Чини се да је овај променљиви образац раста и отапања морског леда, заједно са довољном количином хранљивих састојака, неопходан за производњу ледених алги. Промена услова попут ранијег или бржег топљења леда може смањити ниво ледених алги, а промена времена испуштања алги може утицати на опстанак потрошача.

Цветање алги може се десити у скоро сваком воденом тијелу. Неки могу обојити воду, имати непријатан мирис или учинити да вода или риба имају лош укус, али да не буду токсични. Међутим, немогуће је рећи сигурност цветања алги ако се не гледа у њу. Штетно цветање алги забележено је у свим обалним државама Сједињених Држава, као и у слатким водама у више од половине држава. Јављају се и у сланкастим водама. Ове видљиве колоније цијанобактерија или микроалги могу бити присутне у разним бојама попут црвене, плаве, зелене, смеђе, жуте или наранџасте. Штетно цветање алги брзо расте и утиче на здравље животиња, људи и животне средине. Може произвести токсине који могу отровати свако живо биће које дође у контакт са њим, или може контаминирати водени свет и изазвати болест када особа или животиња једе заражени организам. Ово цветање може бити узроковано повећањем хранљивих састојака у води или променама морских струја или температуре.

Иако мало врста фитопланктона производи ове токсине, чак и корисни фитопланктони могу бити штетни. Када се ови микроорганизми пребрзо размноже, стварајући густу простирку на површини воде, резултујућа прекомерна популација може проузроковати хипоксију или низак ниво кисеоника у води, што омета екосистем. Такозване „смеђе плиме и осеке“, иако нису токсичне, могу покрити велике површине воде, спречавајући сунчеву светлост од досезања доле и накнадног убијања оних биљака и организама који од њих зависе живот.