MADWEB: TROFISKE NIVEAUER, TYPER, LANDBASERET OG MARINE - MILJØ - 2025

Den trofiske web eller madweb er mængden af ​​fødevarevirkninger mellem levende væsener i et økosystem. En fødevare dannes ved sammenfletning af flere fødekæder (lineær sekvens, der går fra producenten til den sidste forbruger).

I streng forstand er trofiske netværk ikke åbne, men ender med at de danner lukkede cyklusser, hvor enhver organisme ender med at være mad til en anden. Dette skyldes, at dekomponere og detritivorer ender med at inkorporere næringsstofferne fra ethvert levende væsen i netværket.

Fødevarer. Kilde: Roddelgado

Inden for et trofisk netværk identificeres forskellige trofiske niveauer, hvor den første består af producenterne, der introducerer energi og stof til systemet gennem fotosyntesen eller kemosyntesen.

Derefter tjener disse producenter som fødevarer til de såkaldte primære forbrugere, som igen vil blive konsumeret af andre (sekundære) forbrugere. Derudover kan andre niveauer af forbrugere være til stede afhængigt af økosystemets kompleksitet.

Derudover bliver netværkene mere komplekse, fordi der er en betydelig andel af altædende organismer (de spiser dyr, planter, svampe). Derfor kan disse typer organismer optage forskellige trofiske niveauer på ethvert givet tidspunkt.

Der er forskellige typer trofiske netværk i henhold til de forskellige økosystemer, hvor de udvikler sig, og den model, som forskeren bruger. Generelt finder vi terrestriske trofiske netværk og akvatiske trofiske netværk og inden for sidstnævnte ferskvand og marine.

Tilsvarende i terrestriske netværk har hver biome sine særegenheder afhængigt af arten, der udgør den.

Trofiske niveauer

Trofiske niveauer henviser til hierarkiet for hver knude i den trofiske web, der starter fra producenten. I denne forstand er det første trofiske niveau niveauet hos producenterne, efterfulgt af de forskellige niveauer af forbrugere. En meget særlig type slutforbruger er detritivorer og dekomponere.

Trofiske niveauer. Kilde: Roddelgado

Selvom modellen har en tendens til at repræsentere netværket som et bottom-up hierarki, er det virkelig et tredimensionelt og ubegrænset netværk. I sidste ende vil forbrugere på det højere niveau også forbruges af detritivorer og dekomponere.

Ligeledes vil de næringsstoffer, der frigøres af detritivorer og dekomponatorer, blive genindarbejdet i netværket af de primære producenter.

- Strøm af energi og stof

Et økosystem er en kompleks interaktion mellem abiotiske faktorer (klima, jord, vand, luft) og biotiske faktorer (levende organismer). Materiale og energistrøm i dette økologiske system, hvor den primære energikilde er elektromagnetisk stråling fra solen.

En anden kilde til energi er de varme kilder fra fumaroles i de oceaniske abyssaldybder. Denne kilde mater meget bestemte trofiske netværk, kun på havbunden.

- Producenter

Planter og alger producerer organismer

Producenterne er alle de organismer, der får deres energi fra uorganiske kilder, enten solenergi eller uorganiske kemiske elementer. Disse producenter udgør indgangspunktet for energi og stof til fødevaren.

Solenergi og liv

Solens energi kan ikke bruges af alle levende organismer til deres strukturelle og funktionelle udvikling. Kun autotrofiske organismer kan assimilere den og omdanne den til assimilerbare former for resten af ​​livet på Jorden.

Dette er muligt takket være en biokemisk reaktion kaldet fotosyntesen, aktiveret af solstråling fanget af et specialiseret pigment (klorofyll). Ved hjælp af vand og atmosfærisk CO2 omdanner fotosyntesen solenergi til kemisk energi i form af kulhydrater.

Fra kulhydrater og brug af mineraler, der er absorberet fra jorden, kan autotrofiske organismer opbygge alle deres strukturer og aktivere deres stofskifte.

De vigtigste autotrofer er planter, alger og fotosyntetiske bakterier, der udgør det første niveau i den trofiske kæde. Derfor vil enhver organisme, der forbruger en autotrof, have adgang til den kemiske form for energi til sin egen udvikling.

Chemotrophs

Det arkæiske rige (unicellulært ligner bakterier) inkluderer organismer, der er i stand til at opnå energi fra oxidation af uorganiske forbindelser (litotrofer). Til dette bruger de ikke sollys som en primær energikilde, men kemikalier.

Disse stoffer fås for eksempel i dybhavet, der udsendes ved undslip fra undervandsvulkaner. Ligeledes er de autotrofiske organismer og udgør derfor også en del af basen i fødekæder.

- Primære forbrugere

Dette niveau inkluderer heterotrofiske organismer, det vil sige, at de ikke er i stand til at producere deres egen mad og opnå det ved at forbruge primære producenter. Derfor er alle planteetere og også organismer, der spiser kemosyntetisk archaea, primære forbrugere.

planteædere

Ikke alle plantestrukturer er lette at fordøje som de kødfulde frugter, der har udviklet sig til at blive konsumeret og hjælper med at sprede frøene.

Hervíboro. Kilde: Larry D. Moore

I denne forstand har planteetere tilpasset sig til at fordøje fibrøst plantevæv gennem komplekse fordøjelsessystemer. I disse systemer etableres symbiotiske forbindelser med bakterier eller protozoer, der hjælper processen gennem gæring.

altædende

Omnivorer spiser organismer, der kan opføre sig som primære, sekundære og endda tertiære forbrugere. Det vil sige, de er organismer, der spiser både fødevarer af plante-, dyre-, svampe- eller bakterieoprindelse.

Denne kategori inkluderer mennesket, også deres pårørende chimpanser og andre dyr såsom bjørne. Ligeledes opfører mange detritivorer og dekomponere sig strengt som omnivore.

Tilstedeværelsen af ​​omnivorer, især på mellemniveauer i netværkene, gør deres analyse mere kompliceret.

- Sekundære forbrugere

Det er de heterotrofiske organismer, der ikke er i stand til direkte at forbruge producenterne og få deres energi ved at forbruge de primære forbrugere. De udgør de rovdyr, der indtager og fordøjer de væv, der udgør kroppen af ​​de primære forbrugere for at få energi og udvikle sig.

Mindre rovdyr

Som sekundære forbrugere, især de organismer, der, selv når de foder til de primære forbrugere, kan være genstand for forbrug. I dette tilfælde vil de tjene som mad til større rovdyr, der udgør kategorien af ​​tertiære forbrugere.

Insektive planter

Dionaea muscipula

En anden sag, der introducerer kompleksitet i trofiske netværk, er insektive planter. Disse planter er producenter, for så vidt de udfører fotosynteseprocessen fra solenergi, men de er også sekundære og tertiære forbrugere, da de nedbryder insekter.

For eksempel vokser plantearter fra familierne Droseraceae (slægten Drosera) og Sarraceniaceae (slægten Heliamphora) på toppen af ​​tepuis (tabelformede sandstenbjerge med nitrogenfattig jord). Disse typer planter har udviklet sig til at få nitrogen fra insekter og endda små frøer.

- Tertiære forbrugere

Det er heterotrofiske organismer, der lever af andre forbrugere, hvad enten de er primære eller sekundære. I tilfælde af omnivorer inkluderer de også producenter direkte i deres kost.

Her er super-rovdyrene, der er organismer, der er i stand til at predate andre, men som ikke er underlagt predation. Ved afslutningen af ​​deres livscyklus ender de imidlertid med at blive spist af fældere, detritivorer og dekomponere.

Super rovdyr

De anses for at være øverst på fødevarepyramiden, hvor mennesker er det vigtigste super-rovdyr. Næsten alle fødevarer har et eller flere af disse super rovdyr såsom løven i den afrikanske savanne og jaguaren i Amazonas regnskov.

Rovdyr. Kilde: Luca Galuzzi (Lucag)

I marine økosystemer findes hajer og spækhuggere, mens der i tropiske ferskvandsøkosystemer findes krokodiller og alligatorer.

skraldemanden

Nogle dyr lever af slagtekroppe fra andre dyr, der ikke blev jaget af dem. Dette er tilfældet med fiskevæg eller gribbe såvel som nogle hyhenarter (den plettede hyene er i stand til at jage).

Det handler derfor om forbrugere, der lever af forbrugere på et hvilket som helst trofisk niveau. Nogle forfattere inkluderer dem i dekomponere, mens andre benægter dette sted, fordi disse dyr spiser store bidder af kød.

Faktisk er der nogle rovdyr, der fungerer som skurkefiskere, når jagt er knappe, såsom store katte og endda mennesker.

Parasitter

De forskellige former for parasitisme er også en faktor i kompleksiteten af ​​fødevarer. En bakterie, en svamp eller en patogen virus spiser den parasiterede organisme og forårsager endda dens død og opfører sig derfor som forbrugere.

- Dekomponere eller detritivorer

Det inkluderer den store variation af organismer, der bidrager til nedbrydning af organisk stof, når levende væsener dør. De er heterotrofer, der lever af forfaldne organiske stoffer og inkluderer bakterier, svampe, protister, insekter, annelider, krabber og andre.

Bakterier og svampe

Selvom disse organismer ikke er i stand til direkte at indtage dele af organisk stof, er de meget effektive dekomponere. De gør dette takket være udskillelsen af ​​stoffer, der er i stand til at opløse væv og derefter absorbere næringsstoffer.

Detritivores

Detritivore. Kilde:

Disse organismer forbruger direkte henfaldende organisk stof for at få deres mad. F.eks. Regnorme (Lumbricidae), der behandler organisk stof, skalefejlen (Oniscidea), biller og mange arter af krabber.

Typer af madweb

Der er forskellige kriterier for at klassificere fødevarer og i princippet er der lige så mange typer fødevarer, som der er økosystemer på Jorden.

- I henhold til det dominerende medium

Et første klassificeringskriterium er baseret på de to vigtigste eksisterende medier på planeten, som er jord og vand. På denne måde er der jordbaserede netværk og akvatiske netværk.

Til gengæld differentieres akvatiske netværk i ferskvand og hav; der findes i begge tilfælde forskellige typer netværk.

- I henhold til den biologiske interaktion

De kan også differentieres i henhold til den dominerende biologiske interaktion, hvor de mest almindelige er dem, der er baseret på predation. I disse genereres en predationssekvens fra de primære producenter og deres forbrug af planteetere.

parasitisme

Der er også trofiske netværk baseret på parasitisme, hvor en art, der normalt er mindre end værten, lever af den. På den anden side er der hyperparasitter (organismer, der parasiterer andre parasitter).

For eksempel grupperer plantefamilien Loranthaceae hæmiparasitiske planter. I dette tilfælde udfører planterne fotosyntesen, men de parasiterer andre planter for at få vand og mineraler.

Derudover er der nogle arter i denne familie, der parasiterer andre planter i samme gruppe og opfører sig som hyperparasitter.

- I henhold til repræsentationsmodellen

Madweber klassificeres også afhængigt af den anvendte repræsentationsmodel. Dette afhænger af forskerens interesse, hvorefter modellen afspejler en bestemt type information.

Der er således kildenetværk, nedsænkede netværk, forbindelsesnetværk, energistrømmenetværk og funktionelle netværk.

Kildenetværk

Disse modeller fokuserer på de vigtigste kildeknuder, det vil sige dem, der giver den største mængde mad til systemet. På en sådan måde, at de repræsenterer alle rovdyr, der fodrer med disse knob og den mængde mad, de får.

Sænkede garn

I modsætning til den foregående model, fokuserer denne på knoglerne fra rovdyr, der repræsenterer alt deres bytte, og hvad disse bytter forbruger. Mens kildevævet således går fra bund til top i sekvensen af ​​trofiske niveauer, følger den nedsænkede bane den modsatte vej.

Forbindelsesnetværk

I dette tilfælde starter man fra netværket som helhed og forsøger at repræsentere alle mulige fødevareforbindelser i økosystemet.

Netværk for strømningsstrøm

Denne type fødevaremodel fokuserer på den kvantitative strøm af energi gennem økosystemet. Dette er de såkaldte støkiometriske undersøgelser, der fastlægger de mængder stof og energi, der interagerer i en reaktion og måler produktet.

Funktionelle netværk

Funktionelle netværk fokuserer på at fastlægge vægten af ​​hver undergruppe af knudepunkter i driften af ​​systemet, ved at definere struktur og funktioner. Det antages, at ikke alle fødevarevirkninger, der forekommer i økosystemet, har den samme betydning for dets funktionelle stabilitet.

Samtidig evaluerer denne type netværk, hvor mange af de mulige trofiske forbindelser i et økosystem, der faktisk findes, og hvilke knudepunkter, der giver mere eller mindre biomasse.

- Udvikling af fødevarer

Endelig kan en fødevare være neo-økologisk eller paleoekologisk. I det første tilfælde repræsenterer det en nuværende fødevare og i det andet en rekonstruktion af en allerede uddød bane.

Terrestrisk madweb

I det jordlige miljø er der en stor mangfoldighed af økosystemer, der består af forskellige kombinationer af arter. Derfor når de trofiske baner, der kan afgrænses, et enormt antal.

Terrestrisk madweb. Kilde: chris 論 (gennem værker af J. Patrick Fischer, C. Schuhacher, Madprime, Luis Fernández García, Luis Miguel Bugallo Sánchez, chung-tung yeh, Susanne Heyer og Simon Andrews)

Det er nødvendigt at huske, at biosfæren er et fuldstændigt sammenkoblet komplekst system, så det er en gigantisk madweb. For at forstå naturens funktion definerer mennesket funktionelle dele af dette netværk.

Det er således muligt at karakterisere den trofiske bane af en tropisk skov, en tempereret skov, en savanne eller en ørken som separate enheder.

- Skovens madweb

I en tropisk skov er mangfoldigheden af ​​levende organismer enorm, såvel som de mikro-miljøer, der genereres i den. Derfor er de interaktioner, der opstår, også meget forskellige.

Produktivitet og næringsstofcykling

Planteproduktiviteten i den tropiske skov er høj, og der er også en høj effektivitet i genanvendelse af næringsstoffer. Faktisk findes den største andel af næringsstoffer i plantebiomasse og i kuldet, der dækker jorden.

Producenter

Producenternes største samling af solenergi i den tropiske skov forekommer i den øverste baldakin. Der er dog flere lavere lag, der fanger lyset, der formår at filtrere, inklusive klatrere, epifytter, urter og jordbuske.

Primære forbrugere

I overensstemmelse med ovenstående er de fleste af de primære forbrugere af skovfoder i skovbaldakinen. Der er en stor mangfoldighed af insekter, der lever af træernes blade, mens fugle og frugt flagermus spiser frugt og frø.

Der er også pattedyr såsom aber, dovendyr og egern, der lever af blade og frugter.

Sekundære forbrugere

Mange fugle er insektiver, og nogle insekter såsom bidsprængdyr er rovdyr for andre planteetende insekter. Der er også insektive pattedyr såsom honningbjørnen, der spiser myrer, i dette tilfælde både urteagtig og kødædende.

Jungle myrer

En af de mest talrige og taksonomisk varierede grupper i junglerne er myrer, selvom de på grund af deres størrelse forbliver ubemærket.

De forskellige arter af myrer kan opføre sig som primære forbrugere og fodre med blade og plantesekret. Andre arter fungerer som sekundære forbrugere ved at jage og fodre på andre insekter og endnu større dyr.

myrer Kilde: Muhammad Mahdi Karim

Et fremtrædende tilfælde er legionære myrer eller marabunta i tropiske skove, der periodisk udgør masser på tusinder eller millioner af individer. Disse går sammen om at bytte på alle dyr inden for deres rækkevidde, hovedsageligt insekter, selvom de kan konsumere små hvirveldyr.

Overløbskoven eller oversvømmet skov

Denne type skov er et klart eksempel på den kompleksitet, som den trofiske bane kan nå i den tropiske skov. I dette tilfælde, i løbet af regntiden i bjergkæderne, der giver anledning til de store floder, der krydser skoven, forekommer oversvømmelser.

Flodens vand trænger ind i junglen, der når op til 8 og 10 m i højden, og under disse forhold er ferskvands- og terrestriske sylvatiske trofiske netværk integreret.

Der er således tilfælde såsom Arapaima gigas-fiskene, der er i stand til et spring til at fange små dyr, der ligger på træernes blade.

Tertiære forbrugere

Regnskovens store rovdyr er feliner, store slanger samt krokodiller og alligatorer. I tilfælde af regnskoven i den amerikanske tropiske verden er jaguar (Panthera onca) og anaconda (Eunectes murinus) eksempler på dette.

I den afrikanske jungle findes der leoparden, den giftige sorte mamba-slange (Dendroaspis polylepis) eller den afrikanske python (Python sebae). Og i tilfældet med tropisk Asien er tigeren (Panthera tigris) og den retikulerede python (Malayopython reticulatus).

Der er også rovfugle, der optager det højeste trofiske niveau, såsom harpeørn (Harpia harpyja).

nedbrydere

Regnskovbunden er et økosystem for sig selv med en stor mangfoldighed af organismer. Disse inkluderer forskellige grupper såsom bakterier, svampe, protister, insekter, annelider og pattedyr der får deres huler der.

De fleste af disse organismer bidrager til nedbrydningsprocessen af ​​organisk stof, der reabsorberes af et indviklet system med rødder og svampe.

Rhizosfæren (jordens rodsystem) har vist sig at omfatte såkaldte mycorrhizal svampe. Disse svampe opretter symbiotiske forhold til rødderne, der giver dem næringsstoffer, og svampene letter optagelsen af ​​vand og mineraler ved træet.

- Ørken madweb

Ørkener er økosystemer med lav produktivitet på grund af deres miljøforhold, især den knappe vandforsyning og ekstreme temperaturer. Disse miljøforhold konditionerer et knap vegetationsdækning, så produktionen er begrænset, og den tilstedeværende fauna er knap.

De få plantearter, såsom dyr, har i deres evolutionære proces tilpasset sig disse forhold. De fleste dyr har natlige vaner, og de tilbringer dagen i underjordiske dens for at undgå solstråling.

Producenter

I disse økosystemer består producenterne af xerophile planter (tilpasset tørkeforhold). I tilfælde af amerikanske ørkener er kaktus et godt eksempel på dette, og de leverer spiselige frugter, der konsumeres af insekter, fugle og gnavere.

Primære forbrugere

I ørkenområderne lever insekter, fugle, krybdyr og gnavere, der lever af de få planter, der bor i ørkenen. I Sahara-ørkenen er der arter af planteetere, der kan gå i lange perioder uden drikkevand.

Dromedar (Camelus dromedarius). Kilde: Cesar I. Martins fra Jundiai, Brasilien

Blandt disse er dromedaren (Camelus dromedarius) og dorcas gazellen (Gazella dorcas).

Sekundære forbrugere

Kødædende arter bor i ørkenen, der lever af primære forbrugere. Blandt disse er arachnider såsom skorpioner, der foder til andre insekter.

Ligeledes er der rovfugle såsom høge og ugler, der fanger andre fugle, gnavere og krybdyr. Der er også giftige slanger såsom klapperslangen (Crotalus spp.), Hvis bytte hovedsagelig er ørkengnagere.

I de amerikanske ørkener blandt pattedyrene er pumaen (Puma concolor) og coyoten (Canis latrans). Mens der i Sahara er der flere arter af ræv, blandt dem fennec (Vulpes zerda) og den bløde ræv (Vulpes pallida).

Tertiær forbruger

Sahara gepard (Acinonyx jubatus hecki) er den største rovdyr i denne ørken, men desværre er den i fare for udryddelse.

Marine trofisk web

Marine madweb. Kilde: chris 論 (gennem værker af J. Patrick Fischer, C. Schuhacher, Madprime, Luis Fernández García, Luis Miguel Bugallo Sánchez, chung-tung yeh, Susanne Heyer og Simon Andrews)

Mangfoldigheden i havmiljøer bestemmer også en lang række trofiske væv. I dette tilfælde skiller sig to typer basale trofiske netværk ud: den, der er baseret på fytoplankton, og den, der understøttes af kemosyntetisk archaea.

- Baseret på planteplankton

Det mest karakteristiske fødevarer i det marine miljø er baseret på aktiviteten af ​​fytoplankton (mikroskopiske fotosyntetiske organismer, der flyder i overfladelagene). Fra disse producenter genereres forskellige fødekæder, der danner de komplekse marine trofiske netværk.

Producenter

Phytoplankton inkluderer adskillige arter af cyanobakterier, protister og encellede alger, såsom kiselalger. Det er fotosyntetiske autotrofer, der danner populationer af milliarder mikroskopiske individer.

Planteplankton (diatomer). Kilde: Professor Gordon T. Taylor, Stony Brook University

Disse føres væk af havstrømme og tjener som fødevarer for de primære forbrugere. I lavt vand, hvor sollys når, udvikler enge af alger og endda akvatiske angiospermer.

Producenterne tjener også som mad til fisk, havskildpadder og andre organismer, der igen er predated.

Primære forbrugere

En af de vigtigste er dyreplankton, der er mikroskopiske dyr, der også er en del af plankton og foder på fytoplankton. Derudover er andre primære forbrugere blåhvalen, hvalhajen og mange fisk.

I korallrev lever koraller af polypper af fytoplankton, og andre organismer lever af polypper. Sådan er tilfældet med papegøjefisken (Scaridae) og tornekronen (Acanthaster planci).

Sekundære forbrugere

Blandt disse er en række organismer, der spiser fisk, såsom andre fisk, anemoner, snegle, krabber, sæler, havløver.

Tertiære forbrugere

De store marine rovdyr er hajer, især de større arter som den hvide haj. En anden stor rovdyr i det åbne hav er spækhuggeren, og det samme gælder delfinerne, idet de er en af ​​spækhuggerens yndlingssølsæler, der igen foder til fisk.

nedbrydere

Nedbrydningsprocessen hjælpes med forholdene i det marine miljø og virkningen af ​​bakterier og dekomponerende orme.

- Baseret på kemosyntetisk archaea

I de hydrotermiske lufteåbninger, der befinder sig i de oceaniske rygter i mere end 2.000 m dybde, er der meget ejendommelige økosystemer. Under hensyntagen til, at havbunden på disse dybder næsten er øde, skiller livets eksplosion ud i disse områder.

Producenter

Sollys når ikke disse dybder, derfor kan fotosynteseprocessen ikke udvikle sig. Dette er grunden til, at disse økosystemers fødevare understøttes af autotrofiske organismer, der får energi fra en anden kilde.

I dette tilfælde er de archaea, der er i stand til at oxidere uorganiske forbindelser såsom svovl og producere kemisk energi. Disse bakterier finder et miljø, der er befordrende for deres enorme multiplikation takket være de varme vand i fumaroler genereret af vulkansk aktivitet.

På lignende måde uddriver disse fumaroler forbindelser, såsom svovl, der tjener til deres kemosyntese.

Primære forbrugere

Dyr som muslinger, orme og andre organismer lever af archaea. Ligeledes præsenteres meget specielle symbiotiske foreninger, såsom den for maven, der kaldes skivepodssneglen (Crysomallon squamiferum).

Denne snegl afhænger udelukkende af det symbiotiske forhold, som den etablerer med den kemosyntetiske archaea, der forsyner den med mad.

Sekundære forbrugere

Nogle dybhavsfisk lever af andre organismer, som igen spiser de kemosyntetiske bakterier.

Detritivores

I det dybe hav er der arter af fisk, orme og andre organismer, der lever på organisk affald, der udfælder fra overfladen.

Strømme og næringsstoffer

Kolde dybe strømme skubber næringsstoffer fra havbunden til overfladen og integrerer således marine fødevarer.

Referencer

1. Calow, P. (red.) (1998). Leksikonet for økologi og miljøstyring.
2. Cruz-Escalona, ​​VH, Morales-Zárate, MV, Andrés F. Navia, AF, Juan M. Rodriguez-Baron, JM og del Monte-Luna, P. (2013). Funktionel analyse af det trofiske web fra Bahía Magdalena Baja California Sur, Mexico. T. Am. J. Aquat. Bøf.
3. Margalef, R. (1974). Økologi.
4. Montoya, JM, Solé, RV og Rodríguez, MA (2001). Naturens arkitektur: kompleksitet og skrøbelighed i økologiske netværk. Økosystemer.
5. Purves, WK, Sadava, D., Orians, GH og Heller, HC (2001). Liv. Videnskaben om biologi.
6. Thompson, RM, Hemberg, M., Starzenski, BM og Shurin, JB (2007). Trofiske niveauer og trofiske sammenfiltringer: udbredelsen af ​​altetende i ægte fødevarer. Økologi.