ผู้ผลิตหลักคืออะไร?

ผู้ผลิตหลักเป็นส่วนพื้นฐานของระบบนิเวศ สิ่งเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นก้าวแรกและสำคัญที่สุดในห่วงโซ่อาหาร นอกจากตัวย่อยสลายแล้ว พวกมันยังเป็นฐานของใยอาหาร และประชากรของพวกมันรวมกันมีจำนวนมากกว่าส่วนอื่นๆ ของเว็บ ผู้ผลิตหลักถูกบริโภคโดยผู้บริโภคหลัก (โดยทั่วไปคือสัตว์กินพืช) ซึ่งผู้บริโภครองบริโภคแล้วเป็นต้น สิ่งมีชีวิตที่อยู่ด้านบนสุดของห่วงโซ่ตายในที่สุดและถูกบริโภคโดยผู้ย่อยสลายซึ่งแก้ไข ระดับไนโตรเจนและจัดหาสารอินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับรุ่นต่อไปของประถมศึกษา ผู้ผลิต

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ผู้ผลิตหลักเป็นรากฐานของระบบนิเวศ พวกมันสร้างพื้นฐานของห่วงโซ่อาหารโดยการสร้างอาหารผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงหรือการสังเคราะห์ทางเคมี

ผู้ผลิตหลักมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของระบบนิเวศ พวกมันอาศัยอยู่ในระบบนิเวศทั้งทางน้ำและบนบกและผลิตคาร์โบไฮเดรตที่จำเป็นสำหรับผู้ที่อยู่ในห่วงโซ่อาหารที่สูงขึ้นเพื่อความอยู่รอด เนื่องจากมีขนาดเล็กและสามารถอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมระบบนิเวศด้วย ประชากรที่หลากหลายมากขึ้นของผู้ผลิตหลักมีแนวโน้มที่จะเติบโตมากกว่าที่มีประชากรที่เป็นเนื้อเดียวกัน ผู้ผลิตหลักจะขยายพันธุ์อย่างรวดเร็ว นี่เป็นสิ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตเนื่องจากจำนวนประชากรของสปีชีส์มีขนาดเล็กลงเมื่อคุณก้าวต่อไปในห่วงโซ่อาหาร ตัวอย่างเช่น อาจจำเป็นต้องใช้แพลงก์ตอนพืชมากถึง 100,000 ปอนด์เพื่อเลี้ยงสัตว์นักล่าที่ปลายบนสุดของสายโซ่

ในกรณีส่วนใหญ่ ผู้ผลิตหลักใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อสร้างอาหาร ดังนั้นแสงแดดจึงเป็นปัจจัยที่จำเป็นต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม แสงแดดไม่สามารถเข้าถึงบริเวณที่ลึกในถ้ำและในมหาสมุทรได้ ดังนั้นผู้ผลิตหลักบางรายจึงต้องปรับตัวเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ ผู้ผลิตหลักในสภาพแวดล้อมเหล่านั้นใช้การสังเคราะห์ทางเคมีแทน

ผู้ผลิตขั้นต้นทางน้ำ ได้แก่ พืช สาหร่ายและแบคทีเรีย ในพื้นที่น้ำตื้นที่แสงแดดส่องถึงพื้นน้ำ พืชเช่นสาหร่ายและหญ้าเป็นแหล่งผลิตหลัก ในที่ที่น้ำลึกเกินกว่าที่แสงแดดจะไปถึงด้านล่าง เซลล์พืชขนาดเล็กที่เรียกว่าแพลงก์ตอนพืชเป็นแหล่งอาหารส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตในน้ำ แพลงก์ตอนพืชได้รับผลกระทบจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิและแสงแดด ตลอดจนความพร้อมของสารอาหารและการมีอยู่ของสัตว์กินพืชเป็นอาหาร

ประมาณครึ่งหนึ่งของการสังเคราะห์ด้วยแสงทั้งหมดเกิดขึ้นในมหาสมุทร ที่นั่น แพลงก์ตอนพืชดึงคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำจากสภาพแวดล้อม และพวกมันสามารถใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์เพื่อสร้างคาร์โบไฮเดรตผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง ในฐานะที่เป็นแหล่งอาหารหลักของแพลงก์ตอนสัตว์ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จึงเป็นฐานของห่วงโซ่อาหารสำหรับประชากรในมหาสมุทรทั้งหมด ในทางกลับกัน แพลงก์ตอนสัตว์ซึ่งรวมถึงโคพพอด แมงกะพรุน และปลาในระยะดักแด้เป็นอาหารสำหรับ สิ่งมีชีวิตที่ใช้กรอง เช่น หอยสองฝาและฟองน้ำ เช่นเดียวกับแอมฟิพอด ตัวอ่อนของปลาอื่นๆ และขนาดเล็ก ปลา. สิ่งที่ไม่ได้บริโภคทันทีในที่สุดก็ตายและลอยไปยังระดับที่ต่ำกว่าเป็นเศษซากที่พวกมันอาจถูกสิ่งมีชีวิตในทะเลลึกที่กรองอาหารเช่นปะการังกิน

ในพื้นที่น้ำจืดและน้ำเค็มตื้น ผู้ผลิตไม่เพียงแต่มีแพลงก์ตอนพืชเช่นสาหร่ายสีเขียวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพืชน้ำเช่นทะเล หญ้าและสาหร่ายหรือพืชที่มีรากขนาดใหญ่ที่เติบโตบนผิวน้ำ เช่น ธูปฤาษี และไม่เพียงแต่ให้อาหารเท่านั้น แต่ยังให้ที่พักพิงสำหรับที่ใหญ่ขึ้น สิ่งมีชีวิตในน้ำ พืชเหล่านี้เป็นอาหารของแมลง ปลา และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

แสงแดดส่องไม่ถึงพื้นมหาสมุทร แต่ผู้ผลิตหลักยังคงเติบโตอยู่ที่นั่น ในสถานที่เหล่านี้ จุลินทรีย์จะรวบรวมในพื้นที่เช่นปล่องไฮโดรเทอร์มอลและน้ำซึมเย็น ซึ่งพวกมันได้รับพลังงานจาก เมแทบอลิซึมของสารอนินทรีย์ที่อยู่รายรอบ เช่น สารเคมีที่ซึมจากพื้นทะเลมากกว่าจาก แสงแดด. พวกมันยังอาจอาศัยอยู่บนซากวาฬและแม้แต่ซากเรืออับปางซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งของสารอินทรีย์ พวกเขาใช้กระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ทางเคมีเพื่อเปลี่ยนคาร์บอนเป็นสารอินทรีย์โดยใช้ไฮโดรเจน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ หรือมีเทนเป็นแหล่งพลังงาน

จุลินทรีย์จากไฮโดรเทอร์มอลเจริญเติบโตในน่านน้ำรอบปล่องไฟหรือ "ผู้สูบบุหรี่ดำ" ที่เกิดจากการสะสมของเหล็กซัลไฟด์ที่ทิ้งไว้โดยปล่องไฮโดรเทอร์มอลบนพื้นมหาสมุทร "จุลินทรีย์ระบาย" เหล่านี้เป็นผู้ผลิตหลักบนพื้นมหาสมุทรและสนับสนุนระบบนิเวศทั้งหมด พวกเขาใช้พลังงานเคมีที่พบในแร่ธาตุของน้ำพุร้อนเพื่อสร้างไฮโดรเจนซัลไฟด์ แม้ว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์จะเป็นพิษต่อสัตว์ส่วนใหญ่ แต่สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ที่ปล่องไฮโดรเทอร์มอลเหล่านี้ได้ปรับตัวและเจริญเติบโตแทน

จุลินทรีย์อื่น ๆ ที่พบได้ทั่วไปในผู้สูบบุหรี่ ได้แก่ Archaea ซึ่งเก็บเกี่ยวก๊าซไฮโดรเจนและปล่อยก๊าซมีเทนและแบคทีเรียกำมะถันสีเขียว สิ่งนี้ต้องการทั้งพลังงานเคมีและแสง ซึ่งพวกมันได้มาจากแสงกัมมันตภาพรังสีเล็กน้อยที่ปล่อยออกมาจากหินที่ให้ความร้อนใต้พิภพ แบคทีเรีย lithotropic เหล่านี้จำนวนมากสร้างเสื่อรอบช่องระบายอากาศที่มีความหนาไม่เกิน 3 เซนติเมตรและ ดึงดูดผู้บริโภคหลัก (สัตว์กินหญ้าเช่นหอยทากและหนอนเกล็ด) ซึ่งจะดึงดูดผู้ล่าที่มีขนาดใหญ่กว่า

ห่วงโซ่อาหารบนบกหรือในดินประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่หลากหลายจำนวนมาก ตั้งแต่ผู้ผลิตเซลล์เดียวด้วยกล้องจุลทรรศน์ไปจนถึงหนอน แมลง และพืชที่มองเห็นได้ ผู้ผลิตหลัก ได้แก่ พืช ไลเคน ตะไคร่น้ำ แบคทีเรีย และสาหร่าย ผู้ผลิตหลักในระบบนิเวศบนบกอาศัยอยู่ในและรอบ ๆ สารอินทรีย์ เนื่องจากพวกมันไม่ใช่มือถือ พวกมันจึงอาศัยและเติบโตในที่ที่มีสารอาหารเพื่อค้ำจุนพวกมัน พวกเขานำสารอาหารจากอินทรียวัตถุที่หลงเหลืออยู่ในดินโดยตัวย่อยสลายและแปรสภาพเป็นอาหารสำหรับตนเองและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่นเดียวกับสัตว์น้ำในพวกมัน พวกมันใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อแปลงสารอาหารและสารอินทรีย์จากดินให้เป็นแหล่งอาหารเพื่อบำรุงพืชและสัตว์อื่นๆ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ต้องการแสงแดดในการประมวลผลสารอาหาร พวกมันจึงอาศัยอยู่บนหรือใกล้ผิวดิน

เช่นเดียวกับพื้นมหาสมุทร แสงแดดส่องไม่ถึงถ้ำลึก ด้วยเหตุผลนี้ อาณานิคมของแบคทีเรียในถ้ำหินปูนบางแห่งจึงเป็นเคมีบำบัดหรือที่เรียกว่า "การกินหิน" แบคทีเรียเหล่านี้ก็เหมือนกับแบคทีเรียในมหาสมุทร สารอาหารที่จำเป็นจากไนโตรเจน กำมะถัน หรือสารประกอบเหล็กที่พบในหรือบนผิวหินที่ไหลผ่านรูพรุนไปที่นั่น พื้นผิว

แม้ว่าระบบนิเวศทางน้ำและทางบกส่วนใหญ่จะเป็นอิสระจากกัน แต่ก็มีบางจุดที่พวกมันตัดกัน ณ จุดเหล่านี้ ระบบนิเวศต้องพึ่งพาอาศัยกัน ตัวอย่างเช่น ริมฝั่งลำธารและแม่น้ำ จัดหาแหล่งอาหารบางส่วนเพื่อรองรับห่วงโซ่อาหารของลำธาร สิ่งมีชีวิตบนบกยังกินสิ่งมีชีวิตในน้ำ มีแนวโน้มที่จะมีความหลากหลายมากขึ้นของสิ่งมีชีวิตที่ทั้งสองมาบรรจบกัน ระดับของแพลงก์ตอนพืชในระดับที่สูงขึ้น น่าจะเป็นเพราะความพร้อมของสารอาหารที่มากขึ้น และพบเวลา "การอยู่อาศัย" ในระบบหนองน้ำมากกว่าในบริเวณปากแม่น้ำชายฝั่งใกล้เคียง การวัดปริมาณการผลิตแพลงก์ตอนพืชใกล้ชายฝั่งในพื้นที่ที่สารอาหารจากพื้นดิน "ปฏิสนธิ" ในมหาสมุทรด้วยไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อการผลิตแพลงก์ตอนพืชบนชายฝั่ง ได้แก่ ปริมาณแสงแดด อุณหภูมิของน้ำ และกระบวนการทางกายภาพ เช่น ลมและกระแสน้ำ ตามที่คาดไว้จากปัจจัยเหล่านี้ การบานของแพลงก์ตอนพืชสามารถเกิดขึ้นได้ตามฤดูกาล โดยจะมีการบันทึกระดับที่สูงขึ้นเมื่อสภาวะแวดล้อมมีความได้เปรียบมากกว่า

ระบบนิเวศในทะเลทรายที่แห้งแล้งไม่มีแหล่งน้ำที่สม่ำเสมอ ดังนั้นผู้ผลิตหลัก เช่น สาหร่ายและไลเคนจึงใช้เวลาช่วงหนึ่งในสภาวะที่ไม่ใช้งาน ฝนตกไม่บ่อยนักทำให้เกิดกิจกรรมในช่วงเวลาสั้น ๆ โดยที่สิ่งมีชีวิตดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อผลิตสารอาหาร ในบางกรณีสารอาหารเหล่านี้จะถูกเก็บไว้และปล่อยอย่างช้าๆ เพื่อรอฝนต่อไป การปรับตัวนี้ทำให้สิ่งมีชีวิตในทะเลทรายสามารถอยู่รอดได้ในระยะยาว พบได้บนดินและหิน รวมทั้งเฟิร์นและพืชอื่นๆ พืชโพอิคิโลไฮดริกเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงระหว่างระยะใช้งานและระยะพักได้ ขึ้นอยู่กับว่าพวกมันเปียกหรือแห้ง แม้ว่าเมื่อแห้งแล้ว ดูเหมือนว่าจะตายแล้ว แต่ความจริงแล้วพวกมันอยู่ในสถานะสงบนิ่งและเปลี่ยนไปตามปริมาณน้ำฝนครั้งต่อไป หลังฝนตก สาหร่ายและไลเคนจะสังเคราะห์แสงและ (เนื่องจากความสามารถในการสืบพันธุ์ อย่างรวดเร็ว) ให้เป็นแหล่งอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตระดับสูงก่อนที่ความร้อนในทะเลทรายจะทำให้น้ำไหลเข้าสู่ ระเหย.

ต่างจากผู้บริโภคระดับสูง เช่น นกและสัตว์ทะเลทราย ผู้ผลิตหลักไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และไม่สามารถย้ายไปอยู่ในสภาวะที่เอื้ออำนวยมากกว่าได้ โอกาสในการอยู่รอดของระบบนิเวศจะเพิ่มขึ้นด้วยความหลากหลายของผู้ผลิต เนื่องจากอุณหภูมิและปริมาณน้ำฝนเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาล สภาวะที่เหมาะสมสำหรับสิ่งมีชีวิตตัวหนึ่งอาจไม่เหมาะกับสิ่งมีชีวิตอื่น ดังนั้นมันจึงเป็นประโยชน์ต่อระบบนิเวศเมื่อสิ่งมีชีวิตหนึ่งสามารถอยู่เฉยๆ ในขณะที่อีกสิ่งมีชีวิตหนึ่งเจริญเติบโต ปัจจัยอื่นๆ เช่น ปริมาณทรายหรือดินเหนียวในดิน ระดับความเค็ม และการมีอยู่ของหินหรือหินส่งผลกระทบต่อการกักเก็บน้ำ และยังมีอิทธิพลต่อความสามารถของผู้ผลิตหลักในการเพิ่มจำนวน

อีกด้านหนึ่ง พื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็นเป็นส่วนใหญ่ เช่น แถบอาร์กติก ไม่สามารถเลี้ยงพืชได้มาก ชีวิตบนทุนดรานั้นเหมือนกับชีวิตในทะเลทรายที่แห้งแล้ง สภาพที่แตกต่างกันหมายความว่าสิ่งมีชีวิตสามารถเจริญเติบโตได้ในบางฤดูกาลเท่านั้น และหลายชนิด รวมทั้งผู้ผลิตขั้นต้น จะอยู่ในระยะที่สงบนิ่งในช่วงส่วนหนึ่งของปี ไลเคนและมอสเป็นแหล่งผลิตทุนดราขั้นต้นที่พบบ่อยที่สุด

ในขณะที่มอสในอาร์กติกบางชนิดอาศัยอยู่ใต้หิมะ เหนือชั้นดินเยือกแข็ง แต่พืชอาร์กติกอื่นๆ ก็อาศัยอยู่ใต้น้ำ การละลายของน้ำแข็งทะเลในฤดูใบไม้ผลิพร้อมกับแสงแดดที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการผลิตสาหร่ายในภูมิภาคอาร์กติก พื้นที่ที่มีความเข้มข้นของไนเตรตสูงแสดงให้เห็นถึงผลผลิตที่สูงขึ้น แพลงก์ตอนพืชนี้เบ่งบานภายใต้น้ำแข็ง และเมื่อระดับน้ำแข็งลดลงและถึงระดับต่ำสุดในแต่ละปี การผลิตสาหร่ายน้ำแข็งก็ช้าลง สิ่งนี้มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นพร้อมกันกับการเคลื่อนที่ของสาหร่ายสู่มหาสมุทรเมื่อระดับน้ำแข็งด้านล่างละลาย การผลิตที่เพิ่มขึ้นสอดคล้องกับช่วงเวลาของการเพิ่มความหนาของน้ำแข็งในฤดูใบไม้ร่วง ในขณะที่ยังมีแสงแดดส่องถึง เมื่อน้ำแข็งทะเลละลาย สาหร่ายน้ำแข็งจะถูกปล่อยลงไปในน้ำและเพิ่มการบานของแพลงก์ตอนพืช ส่งผลกระทบต่อใยอาหารทางทะเลขั้วโลก

รูปแบบการเติบโตและการละลายของน้ำแข็งในทะเลที่เปลี่ยนแปลงไปนี้ พร้อมด้วยสารอาหารที่เพียงพอ ดูเหมือนจะจำเป็นต่อการผลิตสาหร่ายน้ำแข็ง สภาวะที่เปลี่ยนแปลง เช่น น้ำแข็งละลายเร็วขึ้นหรือเร็วขึ้น อาจลดระดับของสาหร่ายน้ำแข็ง และการเปลี่ยนแปลงในระยะเวลาของการปล่อยสาหร่ายอาจส่งผลต่อการอยู่รอดของผู้บริโภค

สาหร่ายบุปผาสามารถเกิดขึ้นได้ในเกือบทุกแหล่งน้ำ บางชนิดอาจทำให้น้ำเปลี่ยนสี มีกลิ่นเหม็น หรือทำให้น้ำหรือปลามีรสชาติไม่ดี แต่ไม่เป็นพิษ อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปไม่ได้ที่จะบอกถึงความปลอดภัยของสาหร่ายที่เบ่งบานเมื่อมองดูมัน มีรายงานการระบาดของสาหร่ายที่เป็นอันตรายในรัฐชายฝั่งทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา เช่นเดียวกับในน้ำจืดในรัฐมากกว่าครึ่ง พวกมันยังเกิดขึ้นในน่านน้ำกร่อย อาณานิคมของไซยาโนแบคทีเรียหรือสาหร่ายขนาดเล็กที่มองเห็นได้เหล่านี้อาจมีหลายสี เช่น แดง น้ำเงิน เขียว น้ำตาล เหลืองหรือส้ม การบานของสาหร่ายที่เป็นอันตรายนั้นเติบโตอย่างรวดเร็วและส่งผลต่อสุขภาพสัตว์ มนุษย์ และสิ่งแวดล้อม มันอาจผลิตสารพิษที่สามารถเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตที่สัมผัสกับมัน หรืออาจปนเปื้อนสิ่งมีชีวิตในน้ำและทำให้เจ็บป่วยเมื่อคนหรือสัตว์กินสิ่งมีชีวิตที่ติดเชื้อ บุปผาเหล่านี้อาจเกิดจากการเพิ่มขึ้นของสารอาหารในน้ำหรือการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำทะเลหรืออุณหภูมิ

แม้ว่าแพลงก์ตอนพืชไม่กี่ชนิดจะผลิตสารพิษเหล่านี้ แม้แต่แพลงก์ตอนพืชที่เป็นประโยชน์ก็สามารถสร้างความเสียหายได้ เมื่อจุลินทรีย์เหล่านี้ทวีคูณเร็วเกินไป ทำให้เกิดเป็นเสื่อหนาแน่นบนผิวน้ำ, ส่งผลให้ประชากรล้นเกินสามารถทำให้เกิดการขาดออกซิเจนหรือระดับออกซิเจนในน้ำต่ำซึ่งขัดขวางs ระบบนิเวศ ที่เรียกว่า “กระแสน้ำสีน้ำตาล” ในขณะที่ไม่เป็นพิษสามารถปกคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ของผิวน้ำได้ ป้องกันแสงแดด จากการลงไปถึงเบื้องล่างแล้วฆ่าพืชและสิ่งมีชีวิตที่พึ่งพาได้ในเวลาต่อมา ชีวิต.