TROFISKE NIVEAUER OG DE ORGANISMER, DER KOMPONERER DEM (EKSEMPLER) - BIOLOGI - 2025

De trofiske niveauer er sæt organismer - eller arter af organismer - de har den samme position i strømmen af ​​næringsstoffer og energi i et økosystem. Generelt er der tre vigtigste trofiske niveauer: de primære producenter, de sekundære producenter og dekomponatorerne.

De primære producenter er kemosyntetiske planter, alger og prokaryoter. Inden for forbrugerne er der forskellige niveauer, planteetere og rovdyr. Endelig er dekomponere en stor gruppe af svampe og prokaryoter.

Felines er forbrugere. Kilde: pixabay.com

I de fleste økosystemer flettes disse forskellige trofiske niveauer sammen i komplekse og indbyrdes afhængige fødevarer. Det vil sige, hver rovdyr har mere end et bytte, og hvert bytte kan udnyttes af mere end et rovdyr. Handlingen kan bestå af op til 100 forskellige arter.

Disse kæder er kendetegnet ved at være korte, da overførslen 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 fødevarer er et centralt tema i økologien for befolkninger, samfund og økosystemer. Samspillet mellem niveauer og mellem kæder påvirker befolkningens dynamik og vedholdenhed og ressourcernes tilgængelighed.

Autotrof og heterotrof

For at forstå, hvad et trofisk niveau er, er det nødvendigt at forstå to grundlæggende begreber i biologien: 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 maskiner, der er nødvendige for at udføre fotosyntesen eller gennem kemosyntesen.

Heterotrofer mangler i mellemtiden disse mekanismer og skal aktivt søge mad - ligesom os mennesker.

Svampe forveksles ofte med autotrofiske organismer (på grund af deres manglende evne til at bevæge sig og levevis overfladisk ligner planter). Imidlertid er disse organismer heterotrofiske og nedbryder næringsstofferne, der omgiver dem. Senere vil vi se den rolle, svampe spiller i kæder.

Trofiske niveauer og deres egenskaber

Roddelgado

Overførsel af energi sker sekventielt gennem magt. På denne måde konsumeres en organisme af en anden, den sidstnævnte af en tredjedel, og systemet fortsætter således. Hvert af disse "links" er det, vi kalder et trofisk niveau.

På denne måde distribuerer økologer organismer baseret på deres vigtigste kilde til ernæring og energi.

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 dekomponere. Nedenfor analyserer vi detaljeret hvert af de nævnte niveauer.

-Først trofisk niveau: producenter

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 jordbaserede miljøer forskellige plantearter. I akvatiske økosystemer er de alger. Metabolsk kan producenterne være fotosyntetiske (størstedelen) eller kemosyntetiske.

Brug af energi fra sollys syntetiserer fotosyntetiske organismer organiske forbindelser, som de senere inkorporerer i den cellulære respirationsproces og som byggesten til at fortsætte deres vækst.

Som vi kunne forvente, er disse organismer mere end 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 de kemosyntetiske primære producenter for det meste i hydrotermiske vandkilder beliggende dybt i havet - hvor disse prokaryote organismer er meget rigelige.

Grøn verdenshypotese

Du har helt sikkert bemærket, at de fleste naturlige økosystemer er grønne. Faktisk opbevares i alt 83,10 ¹⁰ tons kulstof i plantens biomasse i jordbaserede økosystemer - et ekstraordinært stort antal.

Denne kendsgerning virker nysgerrig, da der er et meget stort antal primære forbrugere, der spiser plantestof.

I henhold til denne hypotese spiser planteetere lidt plantestof, da de kontrolleres af en række faktorer, der begrænser deres populationer, såsom tilstedeværelsen af ​​rovdyr, parasitter og andre slags sygdomme. Derudover har planterne giftige kemiske stoffer, der forhindrer forbrug.

Hidtil beregnet estimering af, at planteetere forbrug cirka 17% af producenternes samlede nettoproduktion hvert år - resten konsumeres af detritivorer.

Nu med disse tal i tankerne kan vi konkludere, at planteetere ikke rigtig er en mærkbar gener for planter. Der er dog meget specifikke undtagelser, hvor planteetere er i stand til at fjerne hele populationer på meget kort tid (nogle skadedyr).

- Andet trofisk niveau: forbrugere

De trofiske niveauer, der er over de primære producenter, dannes af heterotrofiske organismer og afhænger direkte eller indirekte af de autotrofiske producenter. I gruppen af ​​forbrugere finder vi også flere niveauer.

Primære forbrugere: planteetere

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 de primære forbrugere.

En af de mest markante egenskaber ved planteetere er, at det meste af materialet udskilles ufordøjet. Den energi, der spaltes, fortsætter med at drive plantefuglens daglige aktiviteter, og en anden del omdannes til dyrebiomasse.

Den første kaldes ofte "tab" ved vejrtrækning. Dog er vejrtrækning en vigtig aktivitet, som dyret skal udføre.

Sekundære forbrugere: rovdyr

Det næste niveau består af sekundære forbrugere eller rovdyr: dyr, der lever af andre dyr. Kun en lille del af planteetternes krop er inkorporeret i rovdyrets krop.

Nogle sekundære forbrugere kan have en blandet diæt, herunder både planter og dyr i deres kost. Derfor er deres klassificering normalt ikke særlig klar, og de er til stede på mere end et trofisk niveau.

Tertiære og kvartære forbrugere

Nogle trofiske kæder er kendetegnet ved tertiære og kvartære forbrugere, hvilket indikerer, at de spiser henholdsvis sekundære og tertiære niveauer.

Detritivores eller scavengers

En bestemt type forbruger består af de personer, der er kendt som fjernere. Denne type fodring er kendetegnet ved forbrug af dødt bytte og ikke levende byttedyr.

Scavengers-diæt inkluderer detritus: nedbrydning af vegetabilske portioner, såsom blade, rødder, grene og kufferter eller også døde dyr, eksoskeletter og skeletter.

-Tred trofisk niveau: dekomponere

Ligesom detritivorerne fra den foregående gruppe virker organismerne på det tredje trofiske niveau på nedbrydning af materiale. Det er dog ikke biologiske enheder, der overlapper hinanden, da hver enkelt funktion varierer meget.

Decomponers hovedfunktion er omdannelsen af ​​organisk stof til uorganisk stof, hvilket lukker materiens cyklus inden for økosystemer. På denne måde har grøntsagerne stof til deres bortskaffelse. De, der har ansvaret for at udføre dette vigtige sidste arbejde, er bakterier og svampe.

Svampe er organismer, der udskiller enzymer, hvis underlag er de organiske stoffer, der omgiver dem. Efter enzymatisk fordøjelse kan svampe absorbere produkterne til mad.

De fleste dekomponere er mikroskopiske midler, som vi ikke kan se med det blotte øje. Men dens betydning går ud over dens størrelse, da hvis vi eliminerer alle dekomponere på planeten, ville livet på jorden ophøre på grund af mangel på ingredienser til dannelse af nye organiske stoffer.

eksempler

Eng

Vores første eksempel er fokuseret på en eng. Til praktiske formål bruger vi enkle kæder for at demonstrere, hvordan de trofiske niveauer er forbundet, og hvordan de varierer afhængigt af økosystemet. Læseren skal dog 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 bor i vores hypotetiske eng (for eksempel en cricket), vil være de primære forbrugere af græsset.

Cricket vil blive konsumeret af en sekundær forbruger, i vores eksempel vil det være en lille gnaver. Musen vil igen blive konsumeret af en tertiær forbruger: en slange.

I tilfælde af at engen er beboet af en kødædende fugl, såsom ørne eller ugler, vil de forbruge musen og fungere som kvartære forbrugere.

Ocean

Lad os gøre det samme hypotetiske ræsonnement, men i et akvatisk økosystem. I havet er den primære producent planteplankton, der er planteorganismer, der lever spredt i vandet. Sidstnævnte vil blive forbrugt af den primære forbruger, zooplankton.

De forskellige fiskearter, der bor i økosystemet, vil være de sekundære forbrugere.

Tertiære forbrugere, der spiser fisk, kunne være sæler eller anden kødædende kød.

Vores kæde i havet slutter med en velkendt kvartær forbruger: den store hvide haj, der vil føde sig fra forseglingen fra det forrige niveau.

Energioverførsel mellem trofiske niveauer

Det er generelt blevet konstateret, at nettoenergioverførslen mellem hvert af de trofiske niveauer når en maksimal effektivitet på kun 10% og er populært kendt som ”10% -reglen”. Imidlertid kan denne tilgang inden for hvert samfund variere betydeligt.

Dette betyder, at for eksempel den samlede energi, der er opbevaret af planteetere, kun udgør 10% af den samlede energi, der var i den primære producent, de forbrugte. På samme måde finder vi hos sekundære forbrugere 10% af den energi, der er lagret af primære forbrugere.

Hvis vi vil se det kvantitativt, skal du overveje følgende eksempel: Antag, at vi har 100 kalorier af solenergi fanget af fotosyntetiske organismer. Af disse vil kun 10 kalorier overføres til planteetere og kun 1 til rovdyr.

Madkæder er ikke enkle

Når vi tænker på fødekæder, kunne vi antage, at niveauerne, der sammensætter dem, er arrangeret i lineære sæt, perfekt afgrænset fra hinanden. Men i naturen finder vi ud af, at et niveau interagerer med flere niveauer, hvilket får kæden til at ligne et netværk.

Madkæder er korte

Når vi ser på fødekæder, vil vi indse, at de kun består af et par niveauer - de fleste af fem led eller mindre. Nogle specielle kæder har, som i det antarktiske netværk, mere end syv links.

Derfor har forskere sat spørgsmålstegn ved eksistensen af ​​få trofiske niveauer. Hypoteserne, der er relevante for emnet, er følgende:

Energihypotese

Der er to hypoteser til at forklare denne begrænsning i længden. Den første er den såkaldte "energihypotese", hvor kædens største begrænsning er ineffektiviteten af ​​energiforsendelse fra et niveau til et andet. På dette tidspunkt er det værd at huske 10% -hypotesen nævnt i det foregående afsnit.

Efter antagelsen af ​​den forrige hypotese skulle vi finde ud af, at i økosystemer med en høj primær produktivitet af de fotosyntetiske organismer i området, er kæderne længere, da energien, som den begynder med, er større.

Dynamisk stabilitetshypotese

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 sker en pludselig befolkningssvingning i de lavere niveauer, kunne vi finde lokal udryddelse eller formindskelse af de øvre trofiske niveauer.

I miljøer, der er mere tilbøjelige til miljøvariabilitet, skal rovdyr på højere niveau have plasticiteten til at finde nyt bytte. Jo længere kæden er, des vanskeligere vil systemet komme sig.

Beviser

Under hensyntagen til de data, der er indsamlet af forskerne, ser den mest sandsynlige hypotese ud til at være energihypotesen. Gennem manipulationseksperimenter er det konkluderet, at den primære produktivitet forholdsmæssigt påvirker fødekæden.

Referencer

1. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Invitation til biologi. Macmillan.
2. Levin, SA, Carpenter, SR, Godfray, HCJ, Kinzig, AP, Loreau, M., Losos, JB,… & Wilcove, DS (Eds.). (2009). Princeton-vejledningen til økologi. Princeton University Press.
3. Maynard-Smith, J. (1978). Modeller inden for økologi. CUP arkiv.
4. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Økologi: indvirkning af aktuelle miljøproblemer på sundhed og miljø. Ecoe-udgaver.
5. Reece, JB, Urry, LA, Kain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Campbell biologi. Pearson.
6. Rockwood, LL (2015). Introduktion til befolkningsøkologi. John Wiley & sønner.