Det trofiske niveauer De er det sæt af organismer - eller arter af organismer - der har den samme position i strømmen af næringsstoffer og energi i et økosystem. Generelt er der tre trofiske hovedniveauer: de primære producenter, de sekundære producenter og nedbrydere..
De primære producenter er kemosyntetiske planter, alger og prokaryoter. Inden for forbrugerne er der forskellige niveauer, planteædere og kødædere. Endelig er nedbrydere en stor gruppe svampe og prokaryoter..
I de fleste økosystemer fletter disse forskellige trofiske niveauer sammen i komplekse og indbyrdes afhængige madweb. Det vil sige, at hvert rovdyr har mere end et bytte, og hvert bytte kan udnyttes af mere end et rovdyr. Plottet kan bestå af op til 100 forskellige arter.
Disse kæder er karakteriseret ved at være korte, da overførsel af energi fra et niveau til et andet er ret ineffektivt - kun 10% af energien går fra et niveau til et andet, ca..
Undersøgelsen af trofiske niveauer og hvordan de samles i komplekse madnettet er et centralt tema i befolkningens, samfundets og økosystemernes økologi. Interaktion mellem niveauer og mellem kæder påvirker befolkningernes dynamik og vedholdenhed og tilgængeligheden af ressourcer.
Artikelindeks
For at forstå, hvad et trofisk niveau er, er det nødvendigt at forstå to grundlæggende begreber i biologi: autotrofer og heterotrofer..
Autotrofer er organismer, der er i stand til at generere deres egen "mad" ved hjælp af solenergi og det enzymatiske og strukturelle maskineri, der er nødvendigt for at udføre fotosyntese eller gennem kemosyntese..
Heterotrofer mangler derimod disse mekanismer og skal aktivt søge mad - som vi mennesker.
Svampe forveksles ofte med autotrofe organismer (på grund af deres manglende evne til at bevæge sig og livsstil overfladisk ligner planter). Disse organismer er imidlertid heterotrofe og nedbryder de næringsstoffer, der omgiver dem. Senere vil vi se den rolle, som svampe spiller i kæder.
Energipassagen sker sekventielt gennem magt. På denne måde forbruges en organisme af en anden, den sidste af en tredjedel, og systemet fortsætter således. Hver af disse "links" er det, vi kalder et trofisk niveau.
På denne måde distribuerer økologer organismer baseret på deres vigtigste ernæringskilde og energiproduktion..
Formelt omfatter et trofisk niveau alle organismer, der er i en lignende position med hensyn til energistrøm i et økosystem. Der er tre kategorier: producenter, forbrugere og nedbrydere. Nedenfor analyserer vi detaljeret hvert af de nævnte niveauer.
Det første trofiske niveau i kæden består altid af en primær producent. Identiteten af disse organismer varierer afhængigt af økosystemet. Denne etage er den, der understøtter resten af de trofiske niveauer.
For eksempel er de primære producenter i terrestriske miljøer forskellige arter af planter. I akvatiske økosystemer er de alger. Metabolisk kan producenterne være fotosyntetiske (flertallet) eller kemosyntetiske.
Ved hjælp af energi fra sollys syntetiserer fotosyntetiske organismer organiske forbindelser, som de senere vil inkorporere i processen med cellulær respiration og som byggesten for at fortsætte deres vækst..
Som vi kunne forvente, overgår disse organismer deres forbrugere. Faktisk består næsten alt (99%) af det organiske stof i den levende verden af planter og alger, mens heterotrofer kun optager de resterende 1%..
På den anden side findes kemosyntetiske primære producenter hovedsagelig i hydrotermiske vandkilder placeret dybt i havet - hvor disse prokaryote organismer er meget rigelige..
Du har helt sikkert bemærket, at de fleste naturlige økosystemer er grønne. Faktisk lagres i alt 83,10 i plantebiomassen af terrestriske økosystemer.10 tons kulstof - et ekstraordinært højt antal.
Denne kendsgerning virker nysgerrig, da der er et meget stort antal primære forbrugere, der spiser plantemateriale..
Ifølge denne hypotese forbruger planteædere lidt plantemateriale, da de styres af en række faktorer, der begrænser deres populationer, såsom tilstedeværelsen af rovdyr, parasitter og andre former for sygdomme. Derudover har planter giftige kemiske stoffer, der forhindrer forbrug.
Beregninger, der hidtil er foretaget, anslår, at planteædere forbruger ca. 17% af producenternes samlede nettoproduktion hvert år - resten forbruges af detritivorer.
Nu med disse tal i tankerne kan vi konkludere, at planteædere ikke virkelig er en mærkbar gener for planter. Der er dog meget specifikke undtagelser, hvor planteædere er i stand til at eliminere hele populationer på meget kort tid (nogle skadedyr).
De trofiske niveauer, der er over de primære producenter, dannes af heterotrofiske organismer og afhænger direkte eller indirekte af de autotrofiske producenter. Inden for forbrugergruppen finder vi også flere niveauer.
Energi kommer ind gennem primære forbrugere. Disse består af dyr, der spiser planter eller alger. I hvert økosystem finder vi en bestemt gruppe af dyr, der udgør niveauet for primære forbrugere.
En af de mest slående egenskaber ved planteædere er, at det meste af materialet udskilles ufordøjet. Den energi, der fordøjes, styrer de daglige aktiviteter i planteædere, og en anden del vil blive omdannet til dyrebiomasse.
Den første kaldes ofte "tab" ved åndedræt. Åndedræt er dog en vital aktivitet, som dyret skal udføre.
Det næste niveau består af sekundære forbrugere eller kødædere: dyr, der lever af andre dyr. Kun en lille del af planteædende krop er inkorporeret i kødædende krop.
Nogle sekundære forbrugere kan have en blandet diæt, der inkluderer både planter og dyr i deres kost. Derfor er deres klassificering normalt ikke særlig klar, og de er til stede i mere end et trofisk niveau..
Nogle trofiske kæder er kendetegnet ved tertiære og kvaternære forbrugere, hvilket indikerer, at de spiser henholdsvis sekundært og tertiært niveau..
En bestemt type forbruger består af personer kaldet opfangere. Denne fodringstype er kendetegnet ved forbrug af dødt bytte og ikke levende bytte.
Scavenger diæt inkluderer vragrester: nedbrydende plantedele, såsom blade, rødder, grene og stammer eller også døde dyr, eksoskeletter og skeletter.
Ligesom detritiverne fra den foregående gruppe virker organismerne på det tredje trofiske niveau på nedbrydende materiale. De overlapper imidlertid ikke biologiske enheder, da hver enkelt funktion varierer meget..
Nedbrydernes hovedfunktion er omdannelsen af organisk stof til uorganisk stof og lukker dermed stofets cyklus inden for økosystemer. På denne måde har grøntsager noget, de har til rådighed. De, der har ansvaret for at udføre dette vigtige afsluttende arbejde, er bakterier og svampe..
Svampe er organismer, der udskiller enzymer, hvis substrater er de organiske stoffer, der omgiver dem. Efter enzymatisk fordøjelse kan svampe absorbere de produkter, der skal fodres.
De fleste nedbrydere er mikroskopiske stoffer, som vi ikke kan se med det blotte øje. Imidlertid går dens betydning ud over dens størrelse, da hvis vi eliminerer alle nedbrydere på planeten, ville livet på jorden ophøre på grund af mangel på ingredienser til dannelse af nye organiske stoffer..
Vores første eksempel er fokuseret på en eng. Til praktiske formål bruger vi enkle kæder for at demonstrere, hvordan trofiske niveauer hænger sammen, og hvordan de varierer afhængigt af økosystemet. Men læseren skal tage højde for, at den virkelige kæde er mere kompleks og med flere deltagere..
Græs og andre planter udgør det primære producentniveau. De forskellige insekter, der befinder sig i vores hypotetiske eng (for eksempel en cricket), vil være de primære forbrugere af græsset..
Cricket forbruges af en sekundær forbruger, i vores eksempel vil det være en lille gnaver. Musen vil igen blive forbrugt af en tertiær forbruger: en slange.
Hvis engen er beboet af en kødædende fugl, såsom ørne eller ugler, vil de forbruge musen og fungere som kvaternære forbrugere..
Lad os nu gøre det samme hypotetiske ræsonnement, men i et akvatisk økosystem. I havet er den primære producent fytoplankton, som er planteorganismer, der lever spredt i vandet. Sidstnævnte forbruges af den primære forbruger, zooplankton.
De forskellige fiskearter, der lever i økosystemet, vil være sekundære forbrugere.
Tertiære forbrugere, der spiser fisk, kan være sæler eller anden kødædende.
Vores kæde i havet ender med en velkendt kvaternær forbruger: den hvide haj, der vil føde sig på det foregående niveau.
Det er som regel fastslået, at nettoenergioverførslen mellem hvert af de trofiske niveauer kun når en maksimal effektivitet på 10% og er populært kendt som "10% -reglen". Imidlertid kan denne tilgang variere betydeligt inden for hvert samfund..
Dette betyder, at den af den samlede energi, der er lagret af planteædere, for eksempel kun repræsenterer 10% af den samlede energi, der var i den primære producent, som de forbrugte. På samme måde finder vi i sekundære forbrugere 10% af den energi, som primære forbrugere lagrer.
Hvis vi vil se det i kvantitative termer, skal du overveje følgende eksempel: Antag, at vi har 100 kalorier af solenergi fanget af fotosyntetiske organismer. Af disse overføres kun 10 kalorier til planteædere og kun 1 til kødædere.
Når vi tænker på fødekæder, kunne vi antage, at niveauerne, der sammensætter det, er arrangeret i lineære sæt, perfekt afgrænset fra hinanden. Imidlertid finder vi i naturen, at et niveau interagerer med flere niveauer, hvilket får kæden til at ligne et netværk..
Når vi kigger på fødekæder, vil vi se, at de kun består af få niveauer - de fleste af dem fem led eller mindre. Nogle specialkæder, som i det antarktiske netværk, har mere end syv links.
Derfor har forskere spørgsmålstegn ved eksistensen af få trofiske niveauer. De hypoteser, der er relevante for emnet, er følgende:
Der er to hypoteser, der forklarer denne begrænsning i længden. Den første er den såkaldte "energihypotese", hvor kædens hovedbegrænsning er ineffektiviteten af energitransmission fra et niveau til et andet. På dette tidspunkt er det værd at huske hypotesen på 10%, der er nævnt i det foregående afsnit.
Efter antagelsen af den foregående hypotese skal vi finde ud af, at i økosystemer med høj primær produktivitet af områdets fotosyntetiske organismer er kæderne længere, da den energi, som det begynder med, er større.
Den anden hypotese er relateret til dynamisk stabilitet og foreslår, at kæderne er korte, fordi de udviser større stabilitet end de længere kæder. Hvis der opstår en pludselig befolkningsudsving i de lavere niveauer, kunne vi finde lokal udryddelse eller nedsættelse af de øvre trofiske niveauer..
I miljøer, der er mere tilbøjelige til miljøvariabilitet, bør rovdyr på højere niveau have plasticiteten til at finde nyt bytte. Jo længere kæden er, jo mere kompliceret vil systemgendannelsen også være..
Under hensyntagen til de data, som forskerne har indsamlet, synes den mest sandsynlige hypotese at være energihypotesen. Gennem manipulationseksperimenter er det konkluderet, at den primære produktivitet proportionalt påvirker længden af fødekæden.
Endnu ingen kommentarer