Zawartość
Relacje „kto je kto”, symbolizowane w modelu łańcucha pokarmowego, dają ekosystemom Ziemi niektóre z ich naprawdę fundamentalnych struktur. Łańcuchem pokarmowym w widocznym działaniu może być orzeł nurkujący na jackrabbit lub rekin przełykający szkołę śledzia, ale można również wyobrazić sobie bardziej wewnętrzny ruch; energii wytwarzanej pierwotnie przez reakcje jądrowe na Słońcu, która przepływa przez ekosystem, aby zasilać siły życiowe systemu.
Energia w ekosystemach
Energia elektromagnetyczna ze słońca napędza prawie wszystkie ekosystemy planety, choć istnieją społeczności głębinowe, które zamiast tego czerpią energię dostarczaną przez otwory hydrotermalne. Zielone rośliny „naprawiają” przychodzącą energię słoneczną; to znaczy, wychwytują go i przekształcają w procesie fotosyntezy w energię chemiczną zawartą w węglowodanach. Energia w wiązaniach chemicznych tych związków odżywia następnie inne organizmy, które, aby ją zdobyć, konsumują rośliny lub zwierzęta jedzące rośliny, w tym bezkręgowce, grzyby i drobnoustroje rozkładające martwą materię organiczną.
Ponieważ rozkład wytwarza niezbędne nieorganiczne składniki odżywcze wykorzystywane przez rośliny do napędzania fotosyntezy, materia cykle przez ekosystem. Z kolei energia nie jest poddawana recyklingowi, ale raczej płynie przez system: Mechanika życia - wykorzystanie energii chemicznej do zasilania krytycznych procesów, które utrzymują organizację organizmu - wytwarza ciepło jako ostateczny produkt uboczny, którego nie można ponownie przekształcić w formę energii wykorzystywaną przez formy życia. Tak więc rośliny wymagają stałego dopływu światła słonecznego do napędzania fotosyntezy, a organizmy niefotosyntetyczne wymagają stałego przyjmowania pokarmu w celu uzyskania nowej energii.
Producenci, konsumenci i dekompozytorzy
Ponieważ wytwarzają użyteczną energię chemiczną z promieniowania elektromagnetycznego Słońca, rośliny zielone i inne organizmy fotosyntetyczne, takie jak glony i cyjanobakterie, nazywane są „producentami”. Organizmy niebędące fotosyntetykami, które bezpośrednio lub pośrednio polegają na energii wytwarzanej przez producentów, są „konsumentami ekosystemu” . ”Roślinożerca, taki jak jeleń lub żółw, zjada rośliny, aby uzyskać tę energię; to jest główny konsument ponieważ pochłania samego producenta. Zwierzę, które poluje na zwierzęta roślinożerne, takie jak mięsożerca, np. Pająk lub tygrys, jest drugi konsument; mięsożercy oczywiście jedzą także inne mięsożerne - powiedzmy, świetna sowa rogata żerująca na łasicy - abyś mógł także porozmawiać o trzeciorzędni konsumenci.
Wiele zwierząt, od żółtych kurtek po niedźwiedzie brunatne, zjada zarówno materię roślinną, jak i zwierzęcą; te wszystkożerne dlatego służą zarówno konsumentom pierwotnym, jak i wtórnym. Decomposers to specjalna klasa konsumentów, którzy żywią się martwą materią roślinną i zwierzęcą, przekształcając materiał organiczny w nieorganiczne gazy i minerały, które można zawracać jako składniki odżywcze z powrotem do systemu.
Pamiętaj, że łańcuch pokarmowy nie obejmuje tylko organizmu całkowicie konsumującego inny. Zwierzęta roślinożerne często nie niszczą poszczególnych roślin, które przeglądają lub pasą, a wiele pasożytów nie zabija organizmów żywicielskich, z których czerpią pożywienie. Ponadto istnieje wiele wzajemnych relacji, w których jedna forma życia czerpie energię z drugiej, jednocześnie świadcząc jakąś usługę w zamian; na przykład grzyby, które kolonizują korzenie roślin i pobierają z nich energię, jednocześnie zwiększając zdolność rośliny do pobierania wody i składników odżywczych.
Łańcuchy żywności i piramidy z biomasy
Ścieżka energii od producentów do konsumentów do rozkładających tworzy łańcuch żywnościowy. Prosty może obejmować trawę, aby impala na geparda. W rzeczywistości organizmy często jedzą i są zjadane przez wiele innych organizmów sieć żywności - zasadniczo kilka przeplecionych łańcuchów pokarmowych - bardziej szczegółowy model, ale podstawowa struktura liniowa łańcucha pokarmowego jest nadal przydatna do śledzenia przepływu energii w ekosystemie. Każdy szczebel łańcucha pokarmowego reprezentuje poziom troficzny: Producent zajmuje podstawowy poziom troficzny, następny konsument główny i tak dalej.
Pokrewną koncepcją jest biomasa lub piramida energetyczna, który symbolizuje względną proporcję organizmów na różnych poziomach troficznych w ekosystemie. Chociaż nie jest to twarda i szybka reguła, producenci zwykle znacznie przewyższają liczbę głównych konsumentów, a główni konsumenci znacznie przewyższają liczbę wtórnych konsumentów. Wynika to z nieodłącznej nieefektywności transferu energii przez ekosystem. Średnio fotosynteza utrwala znacznie poniżej 1 procent energii słonecznej docierającej do Ziemi, a jedynie niewielka część powstałej energii chemicznej trafia do łańcucha pokarmowego; większość tego roślina wykorzystuje dla siebie. Na każdym etapie łańcucha pokarmowego energia jest „spalana” w celu oddychania organizmu i tracona na ciepło, więc malejące ilości są dostępne dla konsumentów przy wyższych poziomach troficznych. Standardowym przybliżeniem jest to, że zaledwie 10 procent energii zmagazynowanej na jednym poziomie troficznym przechodzi do następnego. Z grubsza mówiąc, właśnie dlatego jedna orka potrzebuje, poprzez pośredniczące ogniwa łańcucha pokarmowego, powiedzmy, krewetek, ryb i fok, mnóstwa planktonu, aby przetrwać.