ÉLELMISZERLÁNC: ELEMEK, ÉLELMISZER-PIRAMIS ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2025

Az élelmezési vagy trópusi lánc a létező többszörös kapcsolatok grafikus ábrázolása, tekintettel a közösségbe tartozó különféle fajok fogyasztási kölcsönhatására.

A trópusi láncok nagyban változnak, a vizsgált ökoszisztémától függően, és az ott létező különféle trópusi szintekből állnak. Az egyes hálózatok alapját az elsődleges termelők alkotják. Ezek képesek a fotoszintézisre, a napenergia elfogására.

Forrás: Roddelgado, a Wikimedia Commonsból

A lánc egymást követő szintjeit heterotróf szervezetek alkotják. A növényevők növényevők fogyasztják el őket, ezeket pedig a húsevők fogyasztják.

Sokszor a kapcsolatok a hálózatban nem teljesen lineárisak, mivel egyes esetekben az állatok táplálkozása kiterjedt. A húsevő például táplálkozik húsevőkre és növényevőkre.

Az élelmiszerláncok egyik legkiemelkedőbb jellemzője az az energiahatékonyság, amellyel az energia átvált az egyik szintről a másikra. Ennek nagy része elveszik hő formájában, és csak körülbelül 10% -uk halad át. Ezért az élelmiszerláncok nem bővíthetők és többszintűek.

Honnan származik az energia?

Az összes tevékenység, amelyet az organizmusok elvégznek, energiát igényel - a vízen, szárazföldön vagy levegőn keresztül történő mozgatástól a molekulák sejtszinten történő szállításáig.

Ez az energia a Napból származik. A Föld bolygón folyamatosan sugárzó napenergia kémiai reakciókká alakul át, amelyek az életet táplálják.

Ily módon a legalapvetőbb molekulákat, amelyek lehetővé teszik az életet, a környezetből tápanyagok formájában nyerik ki. A kémiai tápanyagokkal szemben, amelyek megőrződtek.

Ezért két alapvető törvény szabályozza az energiaáramlást az ökoszisztémákban. Az első megállapítja, hogy az energia két ökoszisztéma egyik közösségéből a másikba folyamatos áramlással halad át, amely csak egy irányba halad. Cserélni kell a napenergia forrását.

A második törvény kimondja, hogy a tápanyagok folyamatosan cikluson mennek keresztül, és ugyanazon ökoszisztémán belül, és közöttük ismételten felhasználásra kerülnek.

Mindkét törvény modulálja az energia áthaladását és alakítja ki a komplex interakcióhálózatot, amely létezik a populációk, a közösségek és ezen biológiai entitások és abiotikus környezetük között.

Az alkotó elemek

Forrás: Wikimedia Commons. Szerző: Evamaria1511

A szerves lényeket nagyon általános módon osztályozzuk annak alapján, ahogyan energiát kapnak fejlődésükhöz, fenntartásukhoz és szaporodásukhoz, autotrofokká és heterotrófokká.

autotróf

Az első csoportba, az autotrofokba olyan személyek tartoznak, akik képesek felvenni a napenergiat és átalakítani azt a szerves molekulákban tárolt kémiai energiává.

Más szavakkal, az autotrofáknak nem kell élelmet fogyasztaniuk a túlélés érdekében, mivel képesek az előállítására. Ezeket gyakran "termelőknek" is nevezik.

Az autotrofikus organizmusok legismertebb csoportja a növények. Vannak más csoportok is, például algák és egyes baktériumok. Ezekben az összes anyagcsere-mechanizmus megtalálható a fotoszintézis folyamatainak elvégzéséhez.

A nap, amely a Föld energiájának forrása, hidrogénatomok összeolvadásával működik, és hélium-atomokká alakul, és hatalmas mennyiségű energiát szabadít fel a folyamat során.

Ennek az energianek csak egy kis része eléri a földet, mint hő, fény és ultraibolya sugárzás elektromágneses hulláma.

Kvantitatív szempontból a földbe jutó energia nagy részét a légkör, a felhők és a föld felszíne tükrözi.

Ezen abszorpciós esemény után a napenergia kb. 1% -a marad rendelkezésre. A földre jutó mennyiségből a növények és más szervezetek 3% -ot tudnak elfogni.

heterotrófia

A második csoportot heterotróf szervezetek alkotják. Nem képesek fotoszintézisre, és aktívan kell keresniük élelmüket. Ezért az élelmiszerláncok keretében fogyasztónak nevezik őket. Később meglátjuk, hogyan osztályozzák őket.

Az az energia, amelyet az egyes termelők el tudtak tárolni, más, a közösséget alkotó organizmusok rendelkezésére áll.

bontók

Vannak szervezetek, amelyek hasonlóképpen alkotják a trópusláncok "szálait". Ezek a bomlók vagy a törmelék evők.

A bomlástermékek kis állatok és protisták heterogén csoportjából állnak, amelyek olyan környezetben élnek, ahol gyakori hulladék halmozódik fel, például a földre eső levelek és a holttestek.

A legelterjedtebb organizmusok között megtalálhatók: földigiliszták, atkák, mirigófodák, protisták, rovarok, rákfélék, nevezetesen étkezési rovarok, fonálférgek és még keselyűk. A repülõ gerinces kivételével a többi organizmus meglehetõsen gyakori a hulladéklerakókban.

Az ökoszisztémában betöltött szerepe az elpusztult szerves anyagokban tárolt energia kinyeréséből áll, és a bomlás előrehaladtának fokozottabb elválasztásában rejlik. Ezek a termékek táplálékként szolgálnak más bomló szervezetek számára. Mint a gombák, főleg.

Ezen ágensek bomlása minden ökoszisztémában alapvető fontosságú. Ha eltávolítanánk az összes bomlót, hirtelen felhalmozódnának a holttestek és más anyagok.

Amellett, hogy az ezekben a testekben tárolt tápanyagok elvesznének, a talajt nem lehetett táplálni. Így a talaj minőségének károsítása drasztikus csökkenést okozna a növény életében, véget vetve az elsődleges termelés szintjének.

Trópusi szintek

Az élelmiszerláncokban az energia átvált az egyik szintről a másikra. Az említett kategóriák mindegyike trópusi szintet képvisel. Az elsőt a termelők nagyon sokféle sokszínűsége alkotja (mindenféle növény, többek között cianobaktériumok).

Ezzel szemben a fogyasztók több trópusi szintet foglalnak el. Azok, amelyek kizárólag növényekkel táplálkoznak, képezik a második trópusi szintet, és elsődleges fogyasztóknak hívják őket. Erre példa az összes növényevő állat.

A másodlagos fogyasztók húsevőkből állnak - állatok húst esznek. Ezek ragadozók, és zsákmányuk elsősorban az elsődleges fogyasztók.

Végül van egy másik szint, amelyet a harmadlagos fogyasztók alkotnak. Ide tartoznak a húsevő állatok csoportjai, amelyek zsákmánya más, a másodlagos fogyasztókhoz tartozó húsevő állatok.

Hálózati minta

Az élelmiszerláncok olyan grafikai elemek, amelyek célja a fajok biológiai közösségben fennálló kapcsolatának leírása étrendjük szempontjából. Didaktikai szempontból ez a hálózat kiteszi: „ki mire táplálkozik, vagy kinek”.

Minden ökoszisztéma egyedülálló táplálékhálót mutat, és drasztikusan különbözik attól, amit egy másik ökoszisztéma-típusban találhatunk. Általában az élelmiszerláncok a vízi ökoszisztémákban általában bonyolultabbak, mint a szárazföldi ökoszisztémákban.

Az élelmiszerhálók nem lineárisak

Nem szabad számítanunk arra, hogy lineáris interakcióhálózatot találjunk, mivel a természetben rendkívül nehéz pontosan meghatározni a határokat az elsődleges, másodlagos és harmadlagos fogyasztók között.

Az interakció mintájának eredményeként a rendszer tagjai között több kapcsolattal rendelkező hálózat lesz.

Például néhány medve, rágcsáló és még mi emberek is "mindenevőek", ami azt jelenti, hogy az etetési tartomány széles. Valójában a latin kifejezés azt jelenti, hogy "akik mindent esznek".

Így az állatok e csoportja bizonyos esetekben elsődleges fogyasztóként, később másodlagos fogyasztóként viselkedhet, vagy fordítva.

A következő szintre lépéskor a húsevők általában növényevőknek vagy más húsevőknek táplálkoznak. Ezért másodlagos és harmadlagos fogyasztóknak minősülnének.

A korábbi kapcsolat példájává válhat a baglyok segítségével. Ezek az állatok másodlagos fogyasztók, amikor apró növényevő rágcsálókkal táplálkoznak. De amikor rovarölő emlősöket fogyasztanak, harmadlagos fogyasztónak tekintik.

Szélsőséges esetek vannak például a húsevő növények, amelyek még inkább bonyolítják a hálózatot. Bár ők termelők, a zsákmánytól függően fogyasztónak is minősülnek. Ha pók lenne, akkor másodlagos gyártóvá és fogyasztóvá válik.

Energia átadása

LadyofHats, a Wikimedia Commonsból

Energia átadása a termelőknek

Az energia egyik trópuszintről a másikra történő áthaladása rendkívül nem hatékony esemény. Ez együtt jár a termodinamika törvényével, amely kimondja, hogy az energiafelhasználás soha nem lesz teljesen hatékony.

Az energiaátadás szemléltetése céljából vegyünk példaként egy eseményt a mindennapi életben: a benzin benzin égetése autónkkal. Ebben a folyamatban a felszabaduló energia 75% -a hő formájában veszik el.

Ugyanazt a modellt extrapolálhatjuk az élőlényekre is. Ha az ATP kötések az izmok összehúzódása céljából megszakadnak, a folyamat részeként hő képződik. Ez egy általános minta a sejtben, minden biokémiai reakció kis mennyiségű hőt termel.

Energia átadása a többi szint között

Hasonlóképpen, az energiaátvitel egyik trópaszintről a másikra jó hatékonysággal történik. Ha egy növényevő növényt fogyaszt, akkor az autotrof által elfoglalt energia csak egy része juthat át az állatnak.

A folyamat során a növény felhasználta az energia egy részét a növekedéshez, és jelentős részét hő vesztette el. Ezenkívül a napból származó energia egy részét olyan molekulák, például a cellulóz felépítésére használják, amelyek nem emészthetők és nem használhatók a növényevők számára.

Ugyanezt a példát követve az az energia, amelyet a növényevő a növény fogyasztásának eredményeként szerzett, több eseményre osztható a szervezetben.

Ennek egy részét az állati részek, például az exoskeleton felépítésére használják, ha ízeltlábúak. Az előző szintekhez hasonlóan nagy részben vesznek el termikusan.

A harmadik trópuszint azokra az egyénekre vonatkozik, akik a fentiekben feltételezett ízeltlábúakat fogyasztják. Ugyanaz az energia logika, amelyet a két felső szintre alkalmaztunk, szintén érvényes erre a szintre: az energia nagy része elveszik hőként. Ez a szolgáltatás korlátozza a lánc hossza.

Trópusi piramis

A trópusi piramis a kapcsolatok grafikus ábrázolásának egy speciális módja, amelyet az előző szakaszokban tárgyaltunk, már nem kapcsolati hálózatként, hanem a különféle szinteket egy piramis lépéseire csoportosítva.

Az a sajátossága, hogy az egyes trópusi szintek relatív méretét beépíti a piramis minden téglalapjába.

Az alapon az elsődleges termelők képviseltetik magukat, és miközben felfelé haladunk a grafikonon, a többi szint növekvő sorrendben jelenik meg: elsődleges, másodlagos és harmadlagos fogyasztók.

Az elvégzett számítások szerint minden lépés körülbelül tízszer magasabb, ha összehasonlítjuk a felső lépéssel. Ezek a számítások a közismert 10% -os szabályból származnak, mivel az egyik szintről a másikra történő átmenet az ehhez az értékhez közeli energiaátalakítást von maga után.

Például, ha a biomasszaként tárolt energia szintje 20 000 kilokalória négyzetméterenként évente, a felső szinten ez 2000 lesz, a következő 200-ban, és így tovább, amíg el nem érik a kvaterner fogyasztókat.

Az az energia, amelyet a szervezetek anyagcseréje nem használ fel, reprezentálja a kiselejtezett szerves anyagot vagy a talajban tárolt biomasszát.

A trópusi piramisok típusai

Különböző típusú piramisok léteznek, attól függően, hogy mi van rajta ábrázolva. Meg lehet tenni többek között a biomassza, az energia (mint az említett példában), a termelés és az organizmusok száma szempontjából.

Példa

Egy tipikus édesvízi vízi tápláléklánc az ott élő óriási mennyiségű zöld algával kezdődik. Ez a szint az elsődleges termelőt képviseli.

A hipotetikus példánk elsődleges fogyasztója a puhatestűek lesz. A másodlagos fogyasztók körébe tartoznak a puhatestűekből táplálkozó halfajok. Például a karcsú faragott fajok (Cottus cognatus).

Az utolsó szintet harmadlagos fogyasztók alkotják. Ebben az esetben a nyálkás faragást egy lazacfaj fogyasztja: királyi lazac vagy Oncorhynchus tshawytscha.

Ha a hálózat szempontjából látjuk, akkor a termelők kezdeti szintjén a zöld alga mellett az összes diatómát, a kék-zöld algát és másokat is figyelembe kell vennünk.

Így még sok más elemet (rákfélék, átalakítók és többféle halfaj) építenek összekapcsolt hálózat kialakítása érdekében.

Irodalom

1. Audesirk T. és Audesirk G. (2003). 3. biológia: evolúció és ökológia. Pearson.
2. Campos-Bedolla, P. (2002). Biológia. Szerkesztői Limusa.
3. Lorencio, CG (2000). Közösségi ökológia: az édesvízi halak paradigma. Sevilla Egyetem.
4. Lorencio, CG (2007). Előrelépések az ökológiában: a természet jobb megismerése felé. Sevilla Egyetem.
5. Molina, PG (2018). A táj ökológiája és értelmezése. Képzési oktató.
6. Odum, EP (1959). Az ökológia alapjai. WB Saunders társaság.