Vsebina
- Energija v ekosistemih
- Proizvajalci, potrošniki in dekompozitorji
- Prehrambene verige in piramide na biomaso
Razmerja "kdo jedo koga", ki so simbolizirani v modelu prehranske verige, dajejo ekosistemom Zemlje nekaj resnično temeljnih struktur. Prehranska veriga v vidnem delovanju je lahko orel, ki se spušča na jackrabbita ali morski pes, ki pobegne skozi šolo sledov, lahko pa si tudi predstavite bolj notranje gibanje; energijo, ki jo prvotno ustvarijo jedrske reakcije na Soncu, ki teče skozi ekosisteme do moči, ki sistemira življenjske sile.
Energija v ekosistemih
Elektromagnetna energija iz sonca gori skoraj vse ekosisteme planeta, čeprav obstajajo globokomorske skupnosti, ki namesto tega izkoriščajo energijo, ki jo oddajajo hidrotermalni zračniki. Zelene rastline "popravljajo" prihajajočo sončno energijo; torej jo zajamejo in pretvorijo skozi proces fotosinteze v kemično energijo, ki jo vsebujejo ogljikovi hidrati. Energija v kemijskih vezih teh spojin nato neguje druge organizme, ki jih dobijo rastline ali rastlinska prehranjevalna bitja, vključno z nevretenčarji, glivami in mikrobi, ki razgrajujejo mrtvo organsko snov.
Ker pri razgradnji nastajajo bistvena anorganska hranila, ki jih rastline uporabljajo za fotosintezo, snov cikli prek ekosistema. Nasprotno pa se energija ne reciklira, ampak raje teče prek sistema: Mehanika bivanja - s pomočjo kemične energije za napajanje kritičnih procesov, ki vzdržujejo organizacijo organizma - proizvaja toploto kot končni stranski produkt, ki je ne moremo spremeniti nazaj v obliko energije, ki jo uporabimo življenjske oblike. Zato rastline potrebujejo enakomerno oskrbo s sončno svetlobo za fotosintezo, nefosintetični organizmi pa potrebujejo enakomeren vnos hrane, da dobijo novo energijo.
Proizvajalci, potrošniki in dekompozitorji
Ker proizvajajo uporabno kemično energijo iz sončnega elektromagnetnega sevanja, zelene rastline in druge fotosintetske organizme, kot so alge in cianobakterije, imenujemo "proizvajalci". Nefosintetični organizmi, ki se bodisi neposredno bodisi posredno zanašajo na energijo, ki jo določijo proizvajalci, so "porabniki ekosistema" . "Zeliščar, kot jelena ali želva, jedo rastline, da pridobi to energijo; je primarni potrošnik ker ga porabi sam proizvajalec. Žival, ki pleni rastlinojede, kot je mesojed kot pajek ali tiger, je sekundarni potrošnik; mesojedci jedo tudi druge mesojede, seveda - recimo velika roga sova, ki pleni na lasico - tako da lahko govorite tudi o terciarni potrošniki.
Mnoge živali, od rumenih jopičev do rjavih medvedov, jedo tako rastlinsko kot živalsko snov; teh vsejedi zato služijo kot primarni in sekundarni potrošniki. Razkrojilniki so poseben razred porabnikov, ki se prehranjujejo z mrtvimi rastlinskimi in živalskimi snovmi, pretvarjajo organski material v anorganske pline in minerale, ki jih je mogoče kot hranila reciklirati nazaj v sistem.
Upoštevajte, da prehranska veriga ne vključuje samo organizma, ki popolnoma zaužije drugega. Rastlinojedi pogosto ne uničijo posameznih rastlin, ki jih brskajo ali pasejo, in mnogi zajedavci ne ubijejo naravnih organizmov gostiteljev, iz katerih črpajo prehrano. Poleg tega obstajajo številni medsebojni odnosi, v katerih ena življenjska oblika črpa energijo iz druge, hkrati pa v zameno zagotavlja neko storitev; na primer glive, ki kolonizirajo korenine rastlin in pridobivajo energijo iz njih, hkrati pa krepijo sposobnost rastline, da absorbira vodo in hranila.
Prehrambene verige in piramide na biomaso
Pot energije od proizvajalcev do potrošnikov do razgradnikov tvori prehransko verigo. Preprosta bi lahko vključevala travo, ki jo nagovarja do geparda. V resnici organizmi pogosto jedo in jih jedo več drugih organizmov, zaradi česar splet s hrano - v bistvu kup prepletenih prehranjevalnih verig - podrobnejši model, vendar je osnovna linearna struktura prehranske verige še vedno uporabna za sledenje pretoku energije v ekosistemu. Vsak preplet prehranske verige predstavlja a trofična raven: Proizvajalec zaseda bazalno trofično raven, glavni potrošnik naslednji in tako naprej.
Povezani koncept je biomasa ali energijska piramida, ki simbolizira relativni delež organizmov na različnih trofičnih nivojih v ekosistemu. Čeprav to ni težko in hitro pravilo, proizvajalci običajno močno presežejo primarne potrošnike, primarni potrošniki pa močno presegajo sekundarne. To je posledica prirojene neučinkovitosti prenosa energije skozi ekosistem. V povprečju fotosinteza fiksira dobro manj kot 1 odstotek Sončeve energije Zemlje, od tega le majhen delež nastale kemijske energije dejansko preide v prehransko verigo; večji del rastline porabi zase. Na vsaki stopnji prehranske verige se energija "zažge" za dihanje organizma in se izgubi na vročini, zato so potrošnikom na višjih trofičnih nivojih na voljo vse manjše količine. Standardni približek je, da le 10 odstotkov energije, shranjene na eni trofični ravni, preide na naslednjo. V grobem je to razlog, da ena orka prek vmešanih prehranskih vezi recimo kozic, rib in tjulnjev potrebuje množico planktona, da se vzdrži.