TRÓPUSI SZINTEK ÉS AZ AZOKAT ALKOTÓ SZERVEZETEK (PÉLDÁK) - BIOLÓGIA - 2025

A trópusi szintek az organizmusok csoportja - vagy az organizmusfajok -, amelyek azonos helyzetben vannak a tápanyagok és az energia áramlásában az ökoszisztémában. Általában három fő trópusi szint létezik: az elsődleges termelők, a másodlagos termelők és a bontók.

Az elsődleges termelők kemoszintetikus növények, algák és prokarióták. A fogyasztókon belül különféle szintek vannak: növényevők és húsevők. Végül a bomlók a gombák és a prokarióták nagy csoportját alkotják.

A Felines fogyasztók. Forrás: pixabay.com

A legtöbb ökoszisztémában ezek a különböző trópusi szintek összefonódnak a komplex és egymástól függő táplálékhálózatokban. Vagyis minden ragadozónak egynél több zsákmánya van, és minden ragadozót egynél több ragadozó is kihasználhatja. A parcella legfeljebb 100 különféle fajból állhat.

Ezeket a láncokat rövid jellemzi, mivel az energia átvitele az egyik szintről a másikra meglehetősen nem hatékony - az energia csupán 10% -a megy át az egyik szintről a másikra.

A trópusi szint és annak összetett élelmiszer-hálózatokba való beillesztésének központi témája a lakosság, a közösségek és az ökoszisztémák ökológiája. A szintek és a láncok közötti kölcsönhatás befolyásolja a populációk dinamikáját és perzisztenciáját, valamint az erőforrások rendelkezésre állását.

Autotróf és heterotróf

Ahhoz, hogy megértsük, mi a trofikus szint, meg kell értenünk a biológia két alapfogalmát: autotrofok és heterotrofok.

Az autotrófok olyan szervezetek, amelyek képesek saját "élelmük" előállítására, a napenergia és a fotoszintézis vagy a kemoszintézis végrehajtásához szükséges enzimes és szerkezeti mechanizmusok felhasználásával.

Eközben a heterotrófokon hiányoznak ezek a mechanizmusok, és aktívan kell élelmet keresniük - éppúgy, mint mi emberek.

A gombákat gyakran összekeverik az autotrofikus organizmusokkal (mozgásképtelenségük és növényekkel felületesen hasonló életmódjuk miatt). Ezek a szervezetek azonban heterotróf jellegűek és lebontják az őket körülvevő tápanyagokat. Később meglátjuk azt a szerepet, amelyet a gombák játszanak a láncokban.

Trópusi szintek és jellemzőik

Roddelgado

Az energia áthaladása egymás után következik be, az energián keresztül. Ilyen módon az egyik szervezetet egy másik fogyasztja, az utóbbi egy harmadot, és így a rendszer folytatódik. Ezeket a "linkeket" mindannyian trópusi szintnek nevezzük.

Ilyen módon az ökológusok eloszlatják az organizmusokat fő táplálék- és energiaforrásuk alapján.

Formálisan a trofikus szint minden olyan szervezetet magában foglal, amelyek hasonló helyzetben vannak az ökoszisztéma energiaáramlása szempontjából. Három kategória van: gyártók, fogyasztók és bontók. Az alábbiakban részletesen elemezzük az említett szinteket.

-Első trópusi szint: termelők

A lánc első trópusi szintjét mindig elsődleges termelő képezi. Ezen organizmusok azonossága az ökoszisztémától függően változik. Ez a padló támasztja alá a többi trópaszint.

Például a földi környezetben az elsődleges termelők különböző növényfajok. A vízi ökoszisztémákban algák. Metabolikus szempontból a termelők lehetnek fotoszintetikusak (többségükben) vagy kemoszintetikusak.

A napfényből származó energiát felhasználva a fotoszintetikus szervezetek szerves vegyületeket szintetizálnak, amelyeket később beépítenek a sejtek légzési folyamatába és építőelemeiként növekedésük folytatása érdekében.

Mint várhatnánk, ezek az organizmusok meghaladják a fogyasztóikat. Valójában az élő világban a szerves anyag szinte teljes részét (99% -át) növények és algák alkotják, míg a heterotrófok csak a fennmaradó 1% -ot foglalják el.

Másrészről, a kemózszintetikus primer termelők elsősorban az óceán mélyén található hidrotermális vízforrásokban találhatók - ahol ezek a prokarióta szervezetek nagyon gazdagok.

Zöld világ hipotézis

Biztosan észrevette, hogy a legtöbb természetes ökoszisztéma zöld. Valójában összesen 83,10 ¹⁰ tonna szén tárolódik a szárazföldi ökoszisztémák növényi biomasszajában - ez rendkívül magas szám.

Ez a tény furcsanak tűnik, mivel nagyon sok olyan elsődleges fogyasztó van, akik növényi anyagot esznek.

E hipotézis szerint a növényevők kevés növényi anyagot fogyasztanak, mivel számos tényező, például a ragadozók, paraziták és más betegségek jelenléte, amelyek korlátozják a populációjukat, ellenőrzik őket. Ezenkívül a növényeknek mérgező vegyi anyagai vannak, amelyek megakadályozzák a fogyasztást.

Az eddig elvégzett számítások szerint a növényevők évente a termelők nettó termelésének mintegy 17% -át fogyasztják - a fennmaradó részt detritivorok fogyasztják.

Ezeket a számokat szem előtt tartva arra a következtetésre juthatunk, hogy a növényevők valóban nem észlelhető kellemetlen hatást gyakorolnak a növényekre. Vannak nagyon különleges kivételek, amikor a növényevők nagyon rövid idő alatt képesek eltávolítani az egész populációt (egyes kártevők).

-Második trópuszint: fogyasztók

Az elsődleges termelők feletti trópusi szinteket heterotróf organizmusok alkotják, és közvetlenül vagy közvetetten függnek az autotrofikus termelőktől. A fogyasztói csoporton belül több szint is található.

Elsődleges fogyasztók: növényevők

Az energia az elsődleges fogyasztókon keresztül jut be. Ezek olyan állatokból állnak, amelyek növényeket vagy algákat fogyasztanak. Mindegyik ökoszisztémában megtaláljuk az állatok egy meghatározott csoportját, amelyek az elsődleges fogyasztók szintjét alkotják.

A növényevõk egyik legszembetûnõbb jellemzõje, hogy az anyag nagy része emésztés nélkül ürül. Az emésztett energia tovább hajtja a növényevő napi tevékenységeit, egy másik rész pedig állati biomasszává alakul.

Az elsőt gyakran veszteségnek hívják a légzés. A légzés azonban létfontosságú tevékenység, amelyet az állatnak végre kell hajtania.

Másodlagos fogyasztók: húsevők

A következő szintet másodlagos fogyasztók vagy húsevők alkotják: más állatokat táplálkozó állatok. A növényevő testének csak egy kis része van beépítve a húsevő testébe.

Egyes másodlagos fogyasztók vegyes étrenddel járhatnak, beleértve a növényeket és az állatokat is. Ezért osztályozásuk általában nem nagyon egyértelmű, és egynél több trofikus szinten vannak jelen.

Harmadik és negyedik fogyasztók

Néhány trópusi láncot harmadlagos és negyedik fogyasztó jellemzi, ami azt jelzi, hogy másodlagos és harmadlagos állatokat fogyasztanak.

Táptalanítók vagy levágók

A fogyasztók egy bizonyos típusát az egyének képezik, akiket megsemmisítőknek neveznek. Az ilyen típusú táplálkozást a halott zsákmány és a nem élő zsákmány fogyasztása jellemzi.

A befogó étrend magában foglalja a detritusot: a bontó növényi részeket, például leveleket, gyökereket, ágakat és fatörzseket, vagy elhullott állatokat, exoskeletonokat és csontokat.

-Harmadik trópuszint: bomlók

Az előző csoport detritivoreihez hasonlóan a harmadik trópuszintű organizmusok a bomló anyagokra is hatással vannak. Ugyanakkor nem olyan biológiai entitások, amelyek átfedésben vannak, mivel ezek mindegyike funkciója alapvetően változik.

A bomlók fő funkciója a szerves anyag szervetlen anyaggá történő átalakítása, ezáltal bezárva az anyagköröket az ökoszisztémákon belül. Ilyen módon a zöldségeknek megsemmisítésükre van jelentősége. A fontos végső munka elvégzéséért baktériumok és gombák felelnek.

A gombák olyan szervezetek, amelyek enzimeket választanak ki, amelyek szubsztrátjai az őket körülvevő szerves anyagok. Enzimes emésztés után a gombák felszívhatják az élelmiszerekhez szükséges termékeket.

A legtöbb bomlóanyag mikroszkopikus anyag, amelyet szabad szemmel nem látunk. Fontossága azonban meghaladja méretét, mivel ha eltávolítanánk a bolygó összes bomlóját, az élet a földön megszűnik az új szerves anyagok képződéséhez szükséges összetevők hiánya miatt.

Példák

Rét

Első példánk rétre koncentrál. Gyakorlati célokra egyszerű láncokat fogunk használni annak demonstrálására, hogy a trópusi szintek hogyan kapcsolódnak egymáshoz, és hogyan változnak az ökoszisztémától függően. Az olvasónak azonban figyelembe kell vennie, hogy a valódi lánc összetettebb és több résztvevővel rendelkezik.

A fű és más növények képezik az elsődleges termelői szintet. A fű elsődleges fogyasztói a feltételezett réten élő rovarok (például egy krikett).

A krikett egy másodlagos fogyasztó fogyaszt, példánkban kicsi rágcsáló lesz. Az egeret viszont harmadlagos fogyasztó fogyasztja: egy kígyó.

Ha a réten húsevő madár, például sas vagy bagoly él, akkor az egér fogyasztása és negyedik fogyasztója lesz.

óceán

Tegyük fel ugyanazt a hipotetikus érvelést, de a vízi ökoszisztémában. Az óceánban az elsődleges termelő a fitoplankton, amelyek a vízben diszpergált növényi szervezetek. Ez utóbbiakat az elsődleges fogyasztó, a zooplankton fogja fogyasztani.

Az ökoszisztémában élő halfajok másodlagos fogyasztói lesznek.

A halakat fogyasztó harmadlagos fogyasztók lehetnek fókák vagy más húsevők.

Az óceánban lévő láncunk egy jól ismert kvaterner fogyasztóval ér véget: a nagy fehér cápa, amely az előző szint pecsétjére táplálkozik.

Az energiaátvitel a trópuszintek között

Általános szabályként bebizonyosodott, hogy az egyes trópuszintek közötti nettó energiaátvitel csak 10% -os maximális hatékonyságot ér el, és népszerûen „10% -os szabálynak” hívják. Ez a megközelítés azonban minden közösségen belül jelentősen eltérhet.

Ez azt jelenti, hogy például a növényevők által tárolt teljes energia csak az összes energia 10% -át képviseli, amely az elsődleges termelőben volt, amelyet elfogyasztottak. Hasonlóképpen, a másodlagos fogyasztókban az elsődleges fogyasztók által tárolt energia 10% -át találjuk meg.

Ha kvantitatív módon szeretnénk látni, vegye figyelembe a következő példát: Tegyük fel, hogy 100 kalóriájú napenergia van a fotoszintézisű szervezetek által elfogva. Ezek közül csak 10 kalória kerül a növényevőknek, és csak 1 a húsevőknek.

Az élelmiszerláncok nem egyszerűek

Az élelmiszerláncokra gondolva feltételezhetjük, hogy az azokat alkotó szintek lineáris sorrendben vannak elrendezve, egymástól tökéletesen elválasztva. A természetben azonban azt tapasztaljuk, hogy egy szint több szinttel kölcsönhatásba lép, így a lánc úgy néz ki, mint egy hálózat.

Az élelmiszerláncok rövidek

Ha megvizsgáljuk az élelmiszerláncokat, rájönünk, hogy csak néhány szintből állnak - az öt lánc többsége vagy annál kevesebb. Néhány speciális lánc, mint az antarktiszi hálózatban, több mint hét láncszemmel rendelkezik.

Ezért a kutatók megkérdőjelezték néhány trópusi szint meglétét. A témához kapcsolódó hipotézisek a következők:

Energiahipotézis

Két hipotézis magyarázza ezt a hosszúság korlátozást. Az első az úgynevezett „energiahipotézis”, ahol a lánc fő korlátozása az egyik szintről a másikra történő energiaátvitel hatékonysága. Ezen a ponton érdemes emlékezni az előző szakaszban említett 10% -os hipotézisre.

Az előző hipotézis feltevése alapján azt kell megállapítanunk, hogy az ökoszisztémákban, ahol a környéken található fotoszintetikus organizmusok nagy primer termelékenységgel bírnak, a láncok hosszabbak, mivel az az energia, amellyel kezdődik, nagyobb.

Dinamikus stabilitási hipotézis

A második hipotézis a dinamikus stabilitással kapcsolatos, és azt javasolja, hogy a láncok rövidek legyenek, mivel nagyobb stabilitást mutatnak, mint a hosszabb láncok. Ha az alsó szinteknél hirtelen populációs ingadozás következik be, akkor a felső trópuszint lokális kihalását vagy csökkenését tapasztalhatjuk.

A környezeti változékonyságra hajlamosabb környezetben a magasabb szintű ragadozóknak rugalmassággal kell rendelkezniük az új zsákmány megtalálására. Továbbá, minél hosszabb a lánc, annál nehezebb a rendszer helyreállni.

Bizonyíték

Figyelembe véve a kutatók által összegyűjtött adatokat, a legvalószínűbb hipotézis az energiahipotézis tűnik. Manipulációs kísérletekkel arra a következtetésre jutottak, hogy az elsődleges termelékenység arányosan befolyásolja az élelmiszerlánc hosszát.

Irodalom

1. Curtis, H. és Barnes, NS (1994). Meghívás a biológiára. Macmillan.
2. Levin, SA, Carpenter, SR, Godfray, HCJ, Kinzig, AP, Loreau, M., Losos, JB,… és Wilcove, DS (szerk.). (2009). A Princeton ökológiai útmutatója. Princeton University Press.
3. Maynard-Smith, J. (1978). Modellek az ökológiában. CUP Archive.
4. Parga, ME és Romero, RC (2013). Ökológia: a jelenlegi környezeti problémák hatása az egészségre és a környezetre. Ecoe Editions.
5. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV és Jackson, RB (2014). Campbell Biology. Pearson.
6. Rockwood, LL (2015). Bevezetés a népességökológiába. John Wiley & Sons.