De trofiska nivåer De är en uppsättning organismer - eller arter av organismer - som har samma position i flödet av näringsämnen och energi inom ett ekosystem. I allmänhet finns det tre huvudsakliga trofiska nivåer: primärproducenterna, sekundärproducenterna och nedbrytarna..
De främsta producenterna är kemosyntetiska växter, alger och prokaryoter. Inom konsumenterna finns det olika nivåer, växtätare och köttätare. Slutligen är sönderdelare en stor grupp svampar och prokaryoter..
I de flesta ekosystem sammanflätas dessa olika trofiska nivåer i komplexa och ömsesidigt beroende livsmedel. Det vill säga att varje rovdjur har mer än ett byte och varje byte kan utnyttjas av mer än ett rovdjur. Tomten kan bestå av upp till 100 olika arter.
Dessa kedjor kännetecknas av att de är korta, eftersom överföringen av energi från en nivå till en annan är ganska ineffektiv - endast 10% av energin går från en nivå till en annan, ungefär.
Studiet av trofiska nivåer och hur de samlas i komplexa matväv är ett centralt tema i ekologin hos befolkningar, samhällen och ekosystem. Interaktion mellan nivåer och mellan kedjor påverkar befolkningens dynamik och uthållighet och tillgången på resurser.
Artikelindex
För att förstå vad en trofisk nivå är är det nödvändigt att förstå två grundläggande begrepp inom biologin: autotrofer och heterotrofer..
Autotrofer är organismer som kan generera sin egen ”mat” med hjälp av solenergi och de enzymatiska och strukturella maskiner som är nödvändiga för att utföra fotosyntes eller genom kemosyntes..
Heterotrofer, å andra sidan, saknar dessa mekanismer och måste aktivt söka mat - som vi människor.
Svampar förväxlas ofta med autotrofa organismer (på grund av deras oförmåga att röra sig och livsstil ytligt liknar växter). Dessa organismer är emellertid heterotrofa och bryter ner näringsämnena som omger dem. Senare kommer vi att se den roll som svampar spelar i kedjor.
Energipassagen sker sekventiellt genom kraft. På detta sätt konsumeras en organism av en annan, den senare av en tredje, och så fortsätter systemet. Var och en av dessa "länkar" är vad vi kallar en trofisk nivå.
På detta sätt distribuerar ekologer organismer baserat på deras huvudsakliga näringskälla och energiproduktion..
Formellt innefattar en trofisk nivå alla organismer som är i en liknande position när det gäller energiflödet i ett ekosystem. Det finns tre kategorier: producenter, konsumenter och sönderdelare. Nedan analyserar vi i detalj var och en av de nämnda nivåerna.
Den första trofiska nivån i kedjan består alltid av en primärproducent. Identiteten hos dessa organismer varierar beroende på ekosystemet. Det här golvet är det som stöder resten av de trofiska nivåerna.
Till exempel i markbundna miljöer är de primära producenterna olika arter av växter. I vattenlevande ekosystem är de alger. Metaboliskt kan producenterna vara fotosyntetiska (majoriteten) eller kemosyntetiska.
Genom att använda energi från solljus syntetiserar fotosyntetiska organismer organiska föreningar som de senare kommer att införliva i processen för cellulär andning och som byggstenar för att fortsätta sin tillväxt..
Som vi förväntar oss överträffar dessa organismer sina konsumenter. Faktum är att nästan hela (99%) av det organiska materialet i den levande världen består av växter och alger, medan heterotrofer endast upptar de återstående 1%..
Å andra sidan finns kemosyntetiska primärproducenter främst i hydrotermiska vattenkällor belägna djupt i havet - där dessa prokaryota organismer är mycket rikliga..
Du har säkert märkt att de flesta naturliga ekosystem är gröna. Faktum är att totalt 83,10 lagras i växtbiomassan från markbundna ekosystem.10 ton kol - ett utomordentligt högt antal.
Detta faktum verkar nyfiken, eftersom det finns ett mycket stort antal primära konsumenter som äter växtmaterial..
Enligt denna hypotes förbrukar växtätare lite växtmaterial, eftersom de kontrolleras av en mängd faktorer som begränsar deras populationer, såsom närvaron av rovdjur, parasiter och andra typer av sjukdomar. Dessutom har växter giftiga kemiska medel som förhindrar konsumtion.
Beräkningar som hittills gjorts uppskattar att växtätare konsumerar cirka 17% av producenternas totala nettoproduktion varje år - resten konsumeras av detritorer..
Nu med dessa siffror i åtanke kan vi dra slutsatsen att växtätare inte är någon märkbar olägenhet för växter. Det finns dock mycket specifika undantag, där växtätare kan eliminera hela populationer på mycket kort tid (vissa skadedjur).
De trofiska nivåerna som ligger över de primära producenterna bildas av heterotrofa organismer och beror direkt eller indirekt på de autotrofiska producenterna. Inom konsumentgruppen hittar vi också flera nivåer.
Energi kommer in genom primära konsumenter. Dessa består av djur som konsumerar växter eller alger. I varje ekosystem kommer vi att hitta en specifik grupp av djur som utgör nivån av primära konsumenter.
En av de mest slående egenskaperna hos växtätare är att det mesta av materialet utsöndras osmält. Den energi som smälts drivs vidare av växtätarens dagliga aktiviteter och en annan del kommer att förvandlas till djurbiomassa.
Den första kallas ofta "förlust" av andning. Andning är dock en viktig aktivitet som djuret måste utföra.
Nästa nivå består av sekundära konsumenter eller köttätare: djur som matar på andra djur. Endast en liten del av växtätarens kropp ingår i köttätarens kropp.
Vissa sekundära konsumenter kan ha en blandad diet, inklusive både växter och djur i kosten. Därför är deras klassificering vanligtvis inte särskilt tydlig och de finns i mer än en trofisk nivå..
Vissa trofiska kedjor kännetecknas av tertiära och kvaternära konsumenter, vilket indikerar att de konsumerar djur av sekundär respektive tertiär nivå..
En särskild typ av konsument består av individer som kallas skräpmedel. Denna typ av utfodring kännetecknas av konsumtion av döda byten och inte levande byten.
Rensningsdieten inkluderar skräp: sönderdelande växtdelar, såsom löv, rötter, grenar och stammar eller också döda djur, exoskelett och skelett.
Liksom detritivorerna från den föregående gruppen verkar organismerna på den tredje trofiska nivån på nedbrytande material. Men de överlappar inte biologiska enheter, eftersom funktionerna hos var och en varierar mycket..
Sönderdelningens huvudsakliga funktion är omvandlingen av organiskt material till oorganiskt material och därmed stänger materiens cykel i ekosystemen. På detta sätt har grönsaker materia för deras förfogande. De som ansvarar för att utföra detta viktiga slutarbete är bakterier och svampar..
Svampar är organismer som utsöndrar enzymer vars substrat är de organiska ämnen som omger dem. Efter enzymatisk matsmältning kan svampar absorbera produkterna att mata.
De flesta sönderdelare är mikroskopiska medel som vi inte kan se med blotta ögat. Men dess betydelse går utöver dess storlek, eftersom om vi eliminerar alla nedbrytare på planeten, skulle livet på jorden upphöra på grund av brist på ingredienser för bildandet av nya organiska ämnen..
Vårt första exempel fokuserar på en äng. För praktiska ändamål kommer vi att använda enkla kedjor för att visa hur trofiska nivåer är kopplade och hur de varierar beroende på ekosystemet. Men läsaren måste ta hänsyn till att den verkliga kedjan är mer komplex och med fler deltagare..
Gräs och andra växter utgör den primära producentnivån. De olika insekterna som bor i vår hypotetiska äng (till exempel en cricket) kommer att vara de främsta konsumenterna av gräset..
Cricket kommer att konsumeras av en sekundär konsument, i vårt exempel kommer det att vara en liten gnagare. Musen kommer i sin tur att konsumeras av en tertiär konsument: en orm.
Om ängen är bebodd av en köttätande fågel, som örnar eller ugglor, kommer de att konsumera musen och fungera som kvaternära konsumenter..
Låt oss nu göra samma hypotetiska resonemang men i ett vattenlevande ekosystem. I havet är den främsta producenten fytoplankton, som är växtorganismer som lever spridda i vattnet. Den senare kommer att konsumeras av den primära konsumenten, zooplankton.
De olika fiskarterna som lever i ekosystemet kommer att vara sekundära konsumenter.
Tertiära konsumenter som äter fisk kan vara sälar eller någon annan köttätare.
Vår kedja i havet slutar med en välkänd kvartär konsument: den vita hajen, som kommer att mata på tätningen från den tidigare nivån.
Det har som regel fastställts att nettoenergiöverföringen mellan var och en av de trofiska nivåerna når en maximal verkningsgrad på endast 10% och är populärt känd som "10% -regeln". Men inom varje samhälle kan detta tillvägagångssätt variera avsevärt..
Det betyder att av den totala energin som lagras av växtätare, till exempel, representerar den bara 10% av den totala energin som var i den primära producenten som de konsumerade. På samma sätt hittar vi 10% av energin som lagras av primära konsumenter hos sekundära konsumenter.
Om vi vill se det i kvantitativa termer, överväga följande exempel: antar att vi har 100 kalorier solenergi fångade av fotosyntetiska organismer. Av dessa passerar endast 10 kalorier till växtätare och endast 1 till köttätare.
När vi tänker på livsmedelskedjor kan vi anta att nivåerna som utgör den är ordnade i linjära uppsättningar, perfekt avgränsade från varandra. Men i naturen finner vi att en nivå interagerar med flera nivåer, vilket gör att kedjan liknar ett nätverk..
När vi tittar på livsmedelskedjor kommer vi att se att de består av endast några få nivåer - de flesta av dem fem länkar eller mindre. Vissa specialkedjor, som i Antarktis-nätverket, har mer än sju länkar.
Därför har forskare ifrågasatt existensen av få trofiska nivåer. De hypoteser som är relevanta för ämnet är följande:
Det finns två hypoteser för att förklara denna begränsning i längd. Den första är den så kallade "energihypotesen", där kedjans huvudsakliga begränsning är ineffektiviteten i energiöverföring från en nivå till en annan. Vid denna tidpunkt är det värt att komma ihåg 10% hypotesen som nämns i föregående avsnitt.
Efter antagandet av den tidigare hypotesen, bör vi upptäcka att i ekosystem med hög primär produktivitet av områdets fotosyntetiska organismer är kedjorna längre, eftersom energin med vilken den börjar är större.
Den andra hypotesen är relaterad till dynamisk stabilitet och föreslår att kedjorna är korta eftersom de ger större stabilitet än de längre kedjorna. Om en abrupt befolkningsfluktuering uppstår i de lägre nivåerna kan vi hitta lokal utrotning eller minskning av de övre trofiska nivåerna..
I miljöer som är mer benägna att miljövariabilitet bör rovdjur på högre nivå ha plasticitet för att hitta nya byten. Ju längre kedjan är, desto mer komplicerad blir systemåterställningen..
Med hänsyn till de data som samlats in av forskarna verkar den mest troliga hypotesen vara energihypotesen. Genom manipulationsexperiment har man dragit slutsatsen att primärproduktiviteten proportionellt påverkar livsmedelskedjans längd.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.