Στοιχεία της τροφικής αλυσίδας που δημιουργούν, τροπική πυραμίδα, παραδείγματα



Ένα τροφική αλυσίδα ή τροφική είναι μια γραφική αναπαράσταση των πολλαπλών συνδέσεων που υπάρχουν, όσον αφορά τις αλληλεπιδράσεις κατανάλωσης μεταξύ των διαφόρων ειδών που αποτελούν μέρος μιας κοινότητας.

Οι τροφικές αλυσίδες ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό, ανάλογα με το οικοσύστημα που μελετάται και αποτελούνται από τα διαφορετικά τροφικά επίπεδα που υπάρχουν εκεί. Η βάση κάθε δικτύου αποτελείται από τους πρωτογενείς παραγωγούς. Αυτά είναι ικανά για φωτοσύνθεση, συλλαμβάνοντας ηλιακή ενέργεια.

Τα διαδοχικά επίπεδα της αλυσίδας σχηματίζονται από ετερότροπους οργανισμούς. Τα φυτοφάγα ζώα καταναλώνουν τα φυτά και αυτά καταναλώνονται από τα σαρκοφάγα.

Πολλές φορές οι σχέσεις στο δίκτυο δεν είναι εντελώς γραμμικές, αφού σε ορισμένες περιπτώσεις τα ζώα έχουν άφθονη δίαιτα. Ένα σαρκοφάγο, για παράδειγμα, μπορεί να τροφοδοτήσει με σαρκοφάγα και φυτοφάγα ζώα.

Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά των τροφικών αλυσίδων είναι η αναποτελεσματικότητα με την οποία η ενέργεια περνά από το ένα επίπεδο στο άλλο. Πολλά από αυτά χάνονται με τη μορφή θερμότητας και μόνο το 10% περνάει. Για το λόγο αυτό, οι τροφικές αλυσίδες δεν μπορούν να εξαπλωθούν και να έχουν πολλαπλά επίπεδα.

Ευρετήριο

  • 1 Από πού προέρχεται η ενέργεια;?
  • 2 Στοιχεία που το κάνουν
    • 2.1 Autotrophs
    • 2.2 Heterotrophs
    • 2.3 Αποσυνθέτες
    • 2.4 Τρόφιμα επίπεδα
  • 3 Σχέδιο δικτύου
    • 3.1 Τα τροφικά δίκτυα δεν είναι γραμμικά
  • 4 Μεταφορά ενέργειας
    • 4.1 Μεταφορά ενέργειας στους παραγωγούς
    • 4.2 Μεταφορά ενέργειας μεταξύ των άλλων επιπέδων
  • 5 Τροφική πυραμίδα
    • 5.1 Τύποι τροφικών πυραμίδων
  • 6 Παράδειγμα
  • 7 Αναφορές

Από πού προέρχεται η ενέργεια;?

Όλες οι δραστηριότητες που εκτελούν οι οργανισμοί απαιτούν ενέργεια - από εκτόπισμα, είτε με νερό, είτε με ξηρά είτε με αέρα, στη μεταφορά ενός μορίου, σε κυτταρικό επίπεδο.

Όλη αυτή η ενέργεια προέρχεται από τον ήλιο. Η ηλιακή ενέργεια που ακτινοβολεί συνεχώς στον πλανήτη Γη μετατρέπεται σε χημικές αντιδράσεις που τροφοδοτούν τη ζωή.

Με αυτόν τον τρόπο, τα πιο βασικά μόρια που επιτρέπουν τη ζωή, λαμβάνονται από το περιβάλλον με τη μορφή θρεπτικών ουσιών. Σε αντίθεση με τα χημικά θρεπτικά συστατικά, τα οποία αν διατηρηθούν.

Επομένως, υπάρχουν δύο βασικοί νόμοι που διέπουν τη ροή ενέργειας στα οικοσυστήματα. Ο πρώτος καθορίζει ότι η ενέργεια περνά από τη μια κοινότητα στην άλλη σε δύο οικοσυστήματα μέσω μιας συνεχούς ροής που πηγαίνει προς μία μόνο κατεύθυνση. Η αντικατάσταση της ενέργειας της ηλιακής πηγής είναι απαραίτητη.

Ο δεύτερος νόμος αναφέρει ότι τα θρεπτικά συστατικά περνούν από κύκλους και χρησιμοποιούνται επανειλημμένα μέσα στο ίδιο οικοσύστημα, αλλά και μεταξύ αυτών.

Και οι δύο νόμοι ρυθμίζουν τη διέλευση της ενέργειας και διαμορφώνουν το δίκτυο τόσο πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις που υπάρχουν μεταξύ των πληθυσμών, μεταξύ των κοινοτήτων και μεταξύ αυτών των βιολογικών οντοτήτων με το αβιοτικό τους περιβάλλον.

Στοιχεία που το κάνουν

Με πολύ γενικό τρόπο, τα οργανικά όντα ταξινομούνται ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο αποκτούν ενέργεια για να αναπτύσσουν, να διατηρούν και να αναπαράγουν, σε αυτοτροφοφόρους και ετερότροφα.

Autotrophs

Η πρώτη ομάδα, τα autotrophs, περιλαμβάνει άτομα που είναι σε θέση να λάβουν ηλιακή ενέργεια και να την μετατρέψουν σε χημική ενέργεια που αποθηκεύεται σε οργανικά μόρια.

Με άλλα λόγια, τα autotrophs δεν χρειάζεται να καταναλώνουν τρόφιμα για να επιβιώσουν, αφού είναι ικανά να τα παραγάγουν. Συχνά αναφέρονται επίσης ως "παραγωγοί".

Η πιο γνωστή ομάδα αυτοτροφικών οργανισμών είναι τα φυτά. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες ομάδες, όπως άλγη και μερικά βακτήρια. Αυτά διαθέτουν όλα τα μεταβολικά μηχανήματα που είναι απαραίτητα για τη διεξαγωγή των διαδικασιών φωτοσύνθεσης.

Ο ήλιος, η πηγή ενέργειας που τροφοδοτεί τη γη λειτουργεί χάρη στη σύντηξη ατόμων υδρογόνου για να σχηματίσει άτομα ηλίου, απελευθερώνοντας σε διαδικασία τεράστιες ποσότητες ενέργειας.

Μόνο ένα μικρό κλάσμα αυτής της ενέργειας φτάνει στη γη, όπως τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα της θερμότητας, του φωτός και της υπεριώδους ακτινοβολίας.

Σε ποσοτικούς όρους, της ενέργειας που φτάνει στη γη, ένα μεγάλο μέρος αντανακλάται από την ατμόσφαιρα, τα σύννεφα και την επιφάνεια της γης.

Μετά από αυτό το γεγονός απορρόφησης, περίπου το 1% της ηλιακής ενέργειας παραμένει διαθέσιμο. Από αυτό το ποσό που καταφέρνει να φτάσει στη γη, τα φυτά και άλλοι οργανισμοί καταφέρνουν να συλλάβουν το 3%.

Heterotrophs

Η δεύτερη ομάδα σχηματίζεται από ετερότροπους οργανισμούς. Δεν είναι ικανά για φωτοσύνθεση και πρέπει να ψάξουν ενεργά για το φαγητό τους. Επομένως, στο πλαίσιο των τροφικών αλυσίδων, ονομάζονται καταναλωτές. Αργότερα θα δούμε πώς κατατάσσονται.

Η ενέργεια που κατάφεραν να αποθηκεύσουν τα παραγωγικά άτομα είναι στη διάθεση άλλων οργανισμών που αποτελούν την κοινότητα.

Αποσυνθέτες

Υπάρχουν οργανισμοί που, παρομοίως, συνθέτουν τα "νήματα" των τροφικών αλυσίδων. Αυτοί είναι οι αποσυνθέτες ή οι τρώγοντες των αποχρωμάτων.

Οι αποσυνθέτες σχηματίζονται από μια ετερογενή ομάδα ζώων και μικρά μεγέθη που ζουν σε περιβάλλοντα όπου συσσωρεύονται συχνά απόβλητα, όπως στα φύλλα που πέφτουν στο έδαφος και τα πτώματα..

Μεταξύ των πιο εκλεκτών οργανισμών είναι: γαιοσκώληκες, ακάρεα, μυριάδες, εντόσθια, καρκινοειδή γνωστά ως κοχενία, νηματώδη και ακόμη και όρνια. Με την εξαίρεση αυτού του ιπτάμενου σπονδυλωτού, οι υπόλοιποι οργανισμοί είναι αρκετά συνηθισμένοι σε αποθέσεις αποβλήτων.

Ο ρόλος του στο οικοσύστημα συνίσταται στην εξαγωγή της ενέργειας που αποθηκεύεται στη νεκρή οργανική ύλη, την εκροή της σε κατάσταση πιο προηγμένης αποσύνθεσης. Τα προϊόντα αυτά χρησιμεύουν ως τρόφιμα για άλλους οργανισμούς αποσύνθεσης. Όπως τα μανιτάρια, κυρίως.

Η αποσυνθετική δράση αυτών των παραγόντων είναι απαραίτητη σε όλα τα οικοσυστήματα. Αν εξαλείψαμε όλους τους αποσυνθέτες, θα έχουμε μια απότομη συσσώρευση πτωμάτων και άλλων υλικών.

Εκτός αυτού, τα θρεπτικά συστατικά που αποθηκεύονται σε αυτά τα σώματα θα χαθούν, το έδαφος δεν θα μπορούσε να τρέφεται. Έτσι, η ζημία στην ποιότητα του εδάφους θα προκαλούσε δραστική μείωση της ζωής των φυτών, καταλήγοντας στο επίπεδο της πρωτογενούς παραγωγής.

Τρόφιμα επίπεδα

Στις τροφικές αλυσίδες, η ενέργεια πηγαίνει από το ένα επίπεδο στο άλλο. Κάθε μία από τις προαναφερθείσες κατηγορίες αποτελεί τροφικό επίπεδο. Το πρώτο αποτελείται από όλη τη μεγάλη ποικιλία των παραγωγών (φυτά όλων των τύπων, κυανοβακτήρια, μεταξύ άλλων).

Οι καταναλωτές, από την άλλη πλευρά, καταλαμβάνουν πολλά τροφικά επίπεδα. Εκείνοι που τρέφονται αποκλειστικά με φυτά αποτελούν το δεύτερο τροφικό επίπεδο και ονομάζονται πρωτογενείς καταναλωτές. Παράδειγμα αυτού είναι όλα τα φυτοφάγα ζώα.

Οι δευτερογενείς καταναλωτές σχηματίζονται από σαρκοφάγα ζώα που τρώνε κρέας. Αυτά είναι τα αρπακτικά ζώα και η λεία τους είναι, κυρίως, οι κύριοι καταναλωτές.

Τέλος, υπάρχει ένα άλλο επίπεδο που διαμορφώνεται από τους τριτογενείς καταναλωτές. Περιλαμβάνει ομάδες σαρκοβόρων ζώων των οποίων η θήρα είναι άλλα σαρκοφάγα ζώα που ανήκουν σε δευτερογενείς καταναλωτές.

Σχέδιο δικτύου

Οι αλυσίδες τροφίμων είναι γραφικά στοιχεία που επιδιώκουν να περιγράψουν τις σχέσεις των ειδών σε μια βιολογική κοινότητα, από την άποψη της διατροφής τους. Από διδακτικούς όρους, αυτό το δίκτυο εκθέτει "ποιος τροφοδοτεί αυτό που ή ποιος".

Κάθε οικοσύστημα παρουσιάζει ένα μοναδικό τροφικό δίκτυο και δραστικά διαφορετικό από αυτό που θα μπορούσαμε να βρούμε σε ένα άλλο είδος οικοσυστήματος. Γενικά, οι τροφικές αλυσίδες τείνουν να είναι πιο περίπλοκες στα υδρόβια οικοσυστήματα από τα χερσαία.

Τα τροφικά δίκτυα δεν είναι γραμμικά

Δεν πρέπει να αναμένουμε να βρούμε ένα γραμμικό δίκτυο αλληλεπιδράσεων, αφού στη φύση είναι εξαιρετικά περίπλοκο να προσδιοριστούν επακριβώς τα όρια μεταξύ πρωτογενών, δευτερογενών και τριτογενών καταναλωτών..

Το αποτέλεσμα αυτού του μοτίβου αλληλεπιδράσεων θα είναι ένα δίκτυο με πολλαπλές συνδέσεις μεταξύ των μελών του συστήματος.

Για παράδειγμα, μερικές αρκούδες, τρωκτικά και ακόμη και εμάς οι άνθρωποι είναι "παμφάγα", πράγμα που σημαίνει ότι το φάσμα των τροφίμων είναι ευρύ. Στην πραγματικότητα, ο λατινικός όρος σημαίνει "τρώνε τα πάντα".

Έτσι, αυτή η ομάδα ζώων μπορεί να συμπεριφέρεται σε ορισμένες περιπτώσεις ως κύριος καταναλωτής, και αργότερα ως δευτερογενής καταναλωτής ή αντίστροφα.

Πηγαίνοντας στο επόμενο επίπεδο, τα σαρκοφάγα συνήθως τρέφονται με φυτοφάγα ή άλλα σαρκοφάγα ζώα. Ως εκ τούτου, θα ταξινομούνται ως δευτερογενείς και τριτογενείς καταναλωτές.

Για να εξηγήσουμε την προηγούμενη σχέση, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις κουκουβάγιες. Αυτά τα ζώα είναι δευτερογενείς καταναλωτές όταν τρέφονται με μικρά φυτοφάγα τρωκτικά. Αλλά, όταν καταναλώνουν εντομοφάγα θηλαστικά, θεωρείται τριτογενής καταναλωτής.

Υπάρχουν ακραίες περιπτώσεις που τείνουν να περιπλέξουν περαιτέρω το δίκτυο, για παράδειγμα, σαρκοφάγα φυτά. Αν και είναι παραγωγοί, κατατάσσονται επίσης ως καταναλωτές, ανάλογα με το φράγμα. Σε περίπτωση που είναι αράχνη, θα γίνει παραγωγός και δευτερεύων καταναλωτής.

Μεταφορά ενέργειας

Μεταφορά ενέργειας στους παραγωγούς

Η διέλευση της ενέργειας από το ένα τροφικό επίπεδο στο επόμενο είναι ένα εξαιρετικά αναποτελεσματικό γεγονός. Αυτό συμβαδίζει με το νόμο της θερμοδυναμικής που δηλώνει ότι η χρήση ενέργειας δεν είναι ποτέ απόλυτα αποτελεσματική.

Για να δείξουμε τη μεταφορά ενέργειας, ας πάρουμε ως παράδειγμα ένα γεγονός της καθημερινής ζωής: το κάψιμο της βενζίνης από το αυτοκίνητό μας. Σε αυτή τη διαδικασία, το 75% της ενέργειας που απελευθερώνεται χάνεται με τη μορφή θερμότητας.

Μπορούμε να εξάγουμε το ίδιο μοντέλο σε ζωντανά όντα. Όταν συμβαίνει η ρήξη των δεσμών ΑΤΡ για να χρησιμοποιηθεί στη συστολή των μυών, η θερμότητα παράγεται ως μέρος της διαδικασίας. Αυτό είναι ένα γενικό πρότυπο στο κύτταρο, όλες οι βιοχημικές αντιδράσεις παράγουν μικρές ποσότητες θερμότητας.

Μεταφορά ενέργειας μεταξύ των άλλων επιπέδων

Ομοίως, η μεταφορά ενέργειας από το ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο πραγματοποιείται με σημαντικά χαμηλή απόδοση. Όταν ένα φυτοφάρμακο καταναλώνει ένα φυτό, μόνο ένα μέρος της ενέργειας που συλλαμβάνεται από το autotroph μπορεί να περάσει στο ζώο.

Κατά τη διαδικασία, το εργοστάσιο χρησιμοποίησε μέρος της ενέργειας για να αναπτυχθεί και ένα σημαντικό μέρος χάθηκε με τη μορφή θερμότητας. Επιπλέον, μέρος της ενέργειας από τον ήλιο χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή μορίων που δεν είναι εύπεπτα ή χρησιμοποιήσιμα από το φυτοφάγο, όπως η κυτταρίνη.

Συνεχίζοντας με το ίδιο παράδειγμα, η ενέργεια που απέκτησε το φυτοφάγο χάρη στην κατανάλωση του φυτού θα χωριστεί σε πολλαπλά γεγονότα εντός του οργανισμού.

Μέρος αυτού θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή των τμημάτων του ζώου, για παράδειγμα του εξωσκελετού, σε περίπτωση που είναι αρθροπόδιο. Με τον ίδιο τρόπο όπως στα προηγούμενα επίπεδα, ένα μεγάλο ποσοστό χάνεται σε θερμική μορφή.

Το τρίτο τροφικό επίπεδο περιλαμβάνει τα άτομα που θα καταναλώσουν το προηγούμενο υποθετικό αρθροπόδιο μας. Η ίδια ενεργειακή λογική που εφαρμόσαμε και στα δύο υψηλότερα επίπεδα ισχύει και για αυτό το επίπεδο: ένα μεγάλο μέρος της ενέργειας χάνεται ως θερμότητα. Αυτή η λειτουργία περιορίζει το μήκος που μπορεί να πάρει η αλυσίδα.

Τροπική πυραμίδα

Μια πυραμίδα τροφίμων είναι ένας ιδιαίτερος τρόπος για τη γραφική αναπαράσταση των σχέσεων που έχουμε συζητήσει σε προηγούμενες ενότητες, όχι ως ένα δίκτυο συνδέσεων, αλλά ομαδοποίηση των διαφορετικών επιπέδων στα βήματα της πυραμίδας.

Έχει την ιδιαιτερότητα να ενσωματώνει το σχετικό μέγεθος κάθε τροφικού επιπέδου ως κάθε ορθογώνιο στην πυραμίδα.

Στη βάση, εκπροσωπούνται οι πρωτογενείς παραγωγοί και, όπως ανεβαίνουμε στο γράφημα, τα υπόλοιπα επίπεδα εμφανίζονται με αύξουσα σειρά: πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτογενείς καταναλωτές.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς, κάθε βήμα είναι περίπου δέκα φορές υψηλότερο σε σύγκριση με το υψηλότερο. Αυτοί οι υπολογισμοί προέρχονται από τον πολύ γνωστό κανόνα 10%, καθώς η μετάβαση από το ένα επίπεδο στο άλλο συνεπάγεται έναν μετασχηματισμό ενέργειας κοντά στην τιμή αυτή.

Για παράδειγμα, εάν το επίπεδο της ενέργειας που αποθηκεύεται ως βιομάζα είναι 20.000 χιλιοθερμίδες ανά τετραγωνικό μέτρο ανά έτος, στο ανώτατο επίπεδο θα είναι 2.000 στο επόμενο 200, και ούτω καθεξής μέχρι των τεταρτογενών καταναλωτές.

Η ενέργεια που δεν χρησιμοποιείται στις μεταβολικές διεργασίες των οργανισμών, αντιπροσωπεύει την απορριπτόμενη οργανική ύλη ή τη βιομάζα που αποθηκεύεται στο χώμα.

Τύποι τροφικών πυραμίδων

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι πυραμίδων, ανάλογα με το τι αντιπροσωπεύεται σε αυτό. Μπορεί να γίνει με όρους βιομάζας, ενέργειας (όπως στο αναφερόμενο παράδειγμα), παραγωγής, ποσότητας οργανισμών, μεταξύ άλλων.

Παράδειγμα

Μια τυπική τροφική αλυσίδα υδατικού γλυκού νερού αρχίζει με την τεράστια ποσότητα πράσινων φυκών που την κατοικούν. Το επίπεδο αυτό αντιπροσωπεύει τον πρωτογενή παραγωγό.

Ο κύριος καταναλωτής του υποθετικού μας παραδείγματος θα είναι τα μαλάκια. Οι δευτερεύοντες καταναλωτές περιλαμβάνουν είδη ψαριών που τρώνε μαλάκια. Για παράδειγμα, τα είδη ιξώδους γλυπτικής (Cognatus cognatus).

Το τελευταίο επίπεδο αποτελείται από τους τριτογενείς καταναλωτές. Στην περίπτωση αυτή, το παχύρρευστο γλυπτό καταναλώνεται από ένα είδος σολομού: τον βασιλικό σολομό ή τον σολομό Oncorhynchus tshawytscha.

Αν θα δούμε από την πλευρά του δικτύου, το αρχικό επίπεδο των παραγωγών θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη, καθώς και πράσινα φύκια, όλα τα διάτομα, μπλε-πράσινα φύκια και άλλα.

Έτσι, πολλά άλλα στοιχεία (είδη καρκινοειδών, rotifers και πολλαπλά είδη ψαριών) ενσωματώνονται για να σχηματίσουν ένα διασυνδεδεμένο δίκτυο.

Αναφορές

  1. Audesirk, Τ., & Audesirk, G. (2003). Βιολογία 3: Εξέλιξη και οικολογία. Pearson.
  2. Campos-Bedolla, Ρ. (2002). Βιολογία. Συντάκτης Limusa.
  3. Lorencio, C. G. (2000). Κοινοτική οικολογία: το πρότυπο των ψαριών γλυκού νερού. Πανεπιστήμιο της Σεβίλλης.
  4. Lorencio, Ο. G. (2007). Προκαταβολές στην οικολογία: προς μια καλύτερη γνώση της φύσης. Πανεπιστήμιο της Σεβίλλης.
  5. Molina, Ρ. G. (2018). Οικολογία και ερμηνεία τοπίου. Εκπαίδευση δασκάλων.
  6. Odum, Ε. Ρ. (1959). Βασικές αρχές της οικολογίας. WB Saunders.