MAISTO GRANDINĖ: ELEMENTAI, MAISTO PIRAMIDĖ IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Maisto ar mitybos grandinė yra grafinis atvaizdavimas iš daugelio sujungimų, kad egzistuoja, kalbant apie vartojimo sąveiką tarp skirtingų rūšių, kurios priklauso bendruomenei.

Trofinės grandinės labai skiriasi, atsižvelgiant į tirtą ekosistemą, ir yra sudarytos iš skirtingų ten esančių trofinių lygių. Kiekvieno tinklo bazę sudaro pagrindiniai gamintojai. Jie gali fotosintezuoti ir fiksuoti saulės energiją.

Šaltinis: Roddelgado, iš „Wikimedia Commons“

Eilinius grandinės lygius sudaro heterotrofiniai organizmai. Žolėdžiai gyvūnai sunaudoja augalus, o juos sunaikina mėsėdžiai.

Daugybę kartų santykiai tinkle nėra visiškai linijiški, nes kai kuriais atvejais gyvūnai laikosi griežtos dietos. Pvz., Mėsėdis gali maitintis mėsėgiais ir žolėdžiais.

Viena ryškiausių maisto grandinių savybių yra energijos neefektyvumas, per kurį energija pereina iš vieno lygio į kitą. Didžioji dalis to prarandama šilumos pavidalu ir tik apie 10% praeina. Dėl šios priežasties maisto grandinės negali būti išplėstos ir daugiapakopės.

Iš kur ateina energija?

Visai veiklai, kurią atlieka organizmai, reikalinga energija - nuo judėjimo vandeniu, sausuma ar oru iki molekulės pernešimo ląstelių lygyje.

Visa ši energija ateina iš saulės. Saulės energija, nuolat spinduliuojanti į žemę, virsta cheminėmis reakcijomis, maitinančiomis gyvybę.

Tokiu būdu pagrindinės molekulės, leidžiančios gyventi, iš aplinkos gaunamos maistinių medžiagų pavidalu. Priešingai nei cheminės maistinės medžiagos, kurios yra konservuotos.

Todėl yra du pagrindiniai įstatymai, reglamentuojantys energijos srautus ekosistemose. Pirmasis nustato, kad energija iš vienos bendruomenės į kitą ekosistemose pereina ištisiniu srautu, einančiu tik viena kryptimi. Būtina pakeisti saulės šaltinio energiją.

Antrasis įstatymas teigia, kad maistinės medžiagos nuolat eina ciklais ir yra pakartotinai naudojamos toje pačioje ekosistemoje, taip pat ir tarp jų.

Abu įstatymai moduliuoja energijos praėjimą ir formuoja sudėtingą sąveikų, egzistuojančių tarp gyventojų, tarp bendruomenių ir tarp šių biologinių darinių su abiotine aplinka, tinklą.

Tai sudarantys elementai

Šaltinis: „Wikimedia“ puslapiai. Autorius: Evamaria1511

Labai paprastai organinės būtybės skirstomos į autotrofus ir heterotrofus pagal tai, kaip jos gauna energijos vystytis, palaikyti ir daugintis.

Autotrofai

Pirmoji grupė, autotrofai, apima asmenis, kurie sugeba paimti saulės energiją ir paversti ją chemine energija, kaupiama organinėse molekulėse.

Kitaip tariant, autotrofams nereikia vartoti maisto, kad išgyventų, nes jie sugeba jį generuoti. Jie taip pat dažnai vadinami „gamintojais“.

Labiausiai žinoma autotrofinių organizmų grupė yra augalai. Tačiau egzistuoja ir kitos grupės, tokios kaip dumbliai ir kai kurios bakterijos. Jie turi visus metabolinius mechanizmus, reikalingus fotosintezės procesams vykdyti.

Saulė, energijos šaltinis, maitinantis žemę, veikia sujungdamas vandenilio atomus ir sudarydamas helio atomus, proceso metu išskirdamas didžiulį energijos kiekį.

Tik nedidelė šios energijos dalis pasiekia žemę kaip elektromagnetinės šilumos, šviesos ir ultravioletinės spinduliuotės bangos.

Kiekybine prasme didelę dalį energijos, pasiekiančios žemę, atspindi atmosfera, debesys ir žemės paviršius.

Po šio absorbcijos įvykdytas maždaug 1% saulės energijos. Iš šio kiekio, kurį pavyksta pasiekti žemę, augalams ir kitiems organizmams pavyksta sugauti 3 proc.

Heterotrofai

Antrąją grupę sudaro heterotrofiniai organizmai. Jie nesugeba fotosintezės ir turi aktyviai ieškoti maisto. Todėl maisto grandinėse jie vadinami vartotojais. Vėliau pamatysime, kaip jie klasifikuojami.

Energija, kurią atskiri gamintojai sugebėjo sukaupti, yra kitų organizmų, sudarančių bendruomenę, dispozicijoje.

Skilimo įrenginiai

Yra organizmų, kurie panašiai sudaro ir trofinių grandinių „siūlus“. Tai yra skaldikliai ar šiukšlių valgytojai.

Skilimo įrenginius sudaro heterogeniška mažų gyvūnų ir protistų grupė, gyvenanti aplinkoje, kur kaupiasi dažnai atliekos, pavyzdžiui, lapai, kurie nukrenta ant žemės, ir lavonai.

Tarp žymiausių organizmų, kuriuos mes randame: sliekai, erkutės, miriapodžiai, protistai, vabzdžiai, vėžiagyviai, žinomi kaip maistiniai kenkėjai, nematodai ir net grifai. Išskyrus šį skraidantį stuburinį gyvūną, likę organizmai yra gana paplitę atliekų telkiniuose.

Jos vaidmenį ekosistemoje sudaro energijos, kaupiamos negyvose organinėse medžiagose, išgavimas ir išsiskyrimas labiau pažengusio skilimo metu. Šie produktai tarnauja kaip maistas kitiems ardantiems organizmams. Kaip grybai, daugiausia.

Šių agentų skilimas yra būtinas visose ekosistemose. Jei pašalintume visus skilimo įrenginius, staigiai susikauptų lavonai ir kitos medžiagos.

Be to, kad būtų prarastos šiuose kūnuose laikomos maistinės medžiagos, dirvožemis nebūtų maitinamas. Taigi, pažeidus dirvožemio kokybę, drastiškai sumažės augalų gyvenimas ir pasibaigs pirminės produkcijos lygis.

Trofiniai lygiai

Maisto grandinėse energija pereina iš vieno lygio į kitą. Kiekviena iš paminėtų kategorijų sudaro trofinį lygį. Pirmasis yra sudarytas iš visos didžiulės gamintojų įvairovės (visų rūšių augalai, melsvadumbliai).

Kita vertus, vartotojai užima kelis trofinius lygius. Tie, kurie maitinasi tik augalais, sudaro antrąjį trofinį lygį ir yra vadinami pirminiais vartotojais. To pavyzdžiai yra visi žolėdžiai gyvūnai.

Antrinius vartotojus sudaro mėsėdžiai - gyvūnai, valgantys mėsą. Tai plėšrūnai ir jų grobis daugiausia yra pagrindiniai vartotojai.

Galiausiai yra dar vienas lygis, kurį sudaro aukštojo mokslo vartotojai. Tai apima mėsėdžių gyvūnų grupes, kurių grobis yra kiti mėsėdžiai gyvūnai, priklausantys antriniams vartotojams.

Tinklo modelis

Maisto grandinės yra grafiniai elementai, kuriais siekiama apibūdinti rūšių ryšį biologinėje bendrijoje atsižvelgiant į jų racioną. Didaktiniu požiūriu šis tinklas parodo „kas kuo maitinasi, kas“.

Kiekviena ekosistema pateikia unikalų maistinį tinklą ir drastiškai skiriasi nuo to, ką galėtume rasti kito tipo ekosistemose. Apskritai, maisto grandinės vandens ekosistemose yra sudėtingesnės nei sausumos.

Maisto tinkleliai nėra tiesiniai

Neturėtume tikėtis rasti linijinį sąveikos tinklą, nes gamtoje yra labai sunku tiksliai apibrėžti ribas tarp pirminių, antrinių ir tretinių vartotojų.

Šio sąveikos modelio rezultatas bus tinklas, turintis kelis ryšius tarp sistemos narių.

Pavyzdžiui, kai kurie lokiai, graužikai ir net mes, žmonės, yra „visaėdės“, vadinasi, šėrimo diapazonas yra platus. Iš tikrųjų lotyniškas terminas reiškia „kas valgo viską“.

Taigi, ši gyvūnų grupė kai kuriais atvejais gali elgtis kaip pirminė vartotoja, o vėliau - kaip antrinė vartotoja, arba atvirkščiai.

Pereinant į kitą lygį, mėsėdžiai dažniausiai maitinasi žolėdžiais arba kitais mėsėgiais. Todėl jie būtų priskiriami antriniams ir tretiniams vartotojams.

Norėdami parodyti ankstesnius santykius, galime naudoti pelėdas. Šie gyvūnai yra antriniai vartotojai, kai maitinasi mažais žolėdžių graužikais. Bet, kai jie vartoja vabzdžius nuo vabzdžių, jie laikomi tretiniais vartotojais.

Yra kraštutinių atvejų, kurie linkę dar labiau apsunkinti tinklą, pavyzdžiui, mėsėdžiai augalai. Nors jie yra gamintojai, jie taip pat priskiriami vartotojams, atsižvelgiant į grobį. Jei tai būtų voras, jis taptų antriniu gamintoju ir vartotoju.

Energijos perdavimas

„LadyofHats“, iš „Wikimedia Commons“

Energijos perdavimas gamintojams

Energijos perdavimas iš vieno trofinio lygio į kitą yra labai neveiksmingas įvykis. Tai eina koja kojon su termodinamikos dėsniu, kuris teigia, kad energija niekada nebūna visiškai efektyvi.

Norėdami pavaizduoti energijos perdavimą, imkime pavyzdį į įvykį kasdieniame gyvenime: benzino deginimą mūsų automobilyje. Šiame procese 75% išleistos energijos prarandama šilumos pavidalu.

Mes galime ekstrapoliuoti tą patį modelį gyvoms būtybėms. Kai ATP jungtys yra sulaužomos, kad būtų naudojamos raumenims susitraukti, proceso metu susidaro šiluma. Tai yra bendras elementas ląstelėje, visos biocheminės reakcijos sukuria nedidelį šilumos kiekį.

Energijos perdavimas tarp kitų lygių

Panašiai energijos perkėlimas iš vieno trofinio lygio į kitą atliekamas žymiai žemu efektyvumu. Kai žolėdis sunaudoja augalą, tik dalis autotrofo sugautos energijos gali pereiti gyvūnui.

Proceso metu augalas sunaudojo dalį energijos ir nemažą dalį energijos prarado kaip šilumą. Be to, dalis saulės energijos buvo panaudota molekulėms, kurios nėra virškinamos ar naudojamos žolėdžių augintojams, pavyzdžiui, celiuliozei, sukurti.

Vadovaujantis tuo pačiu pavyzdžiu, energija, kurią žolėdis įgijo sunaudodamas augalą, bus padalyta į kelis organizmo įvykius.

Dalis jo bus naudojama gyvūno dalims, pavyzdžiui, egzoskeletui, pastatyti nariuotakojams. Kaip ir ankstesniais lygiais, didelis procentas yra prarandamas termiškai.

Trečiąjį trofinį lygį sudaro asmenys, kurie sunaikins mūsų hipotetinį nariuotakojį aukščiau. Ta pati energijos logika, kurią taikėme dviem aukščiausiais lygiais, galioja ir šiam lygiui: didžioji energijos dalis prarandama kaip šiluma. Ši savybė riboja grandinės ilgį.

Trofinė piramidė

Trofinė piramidė yra ypatingas būdas grafiškai pavaizduoti ryšius, kuriuos aptarėme ankstesniuose skyriuose, ne kaip jungčių tinklą, bet sugrupuodami skirtingus lygius į piramidės žingsnius.

Ypatumas yra tas, kad piramidėje kiekvieno stačiakampio dydį reikia įtraukti į santykinį kiekvieno trofinio lygio dydį.

Bazėje yra atstovaujama pirminiams gamintojams, o mums kėlus grafiką aukštyn, likusieji lygiai pateikiami didėjimo tvarka: pirminiai, antriniai ir tretiniai vartotojai.

Remiantis atliktais skaičiavimais, kiekvienas žingsnis yra maždaug dešimt kartų didesnis, jei lygintume jį su viršutiniu. Šie skaičiavimai sudaryti iš gerai žinomos 10% taisyklės, nes perėjimas iš vieno lygio į kitą reiškia energijos virsmą, artimą tai vertei.

Pvz., Jei energijos, sukauptos kaip biomasė, lygis yra 20 000 kilokalorijų kvadratiniame metre per metus, viršutiniame lygyje ji bus 2 000, per ateinančius 200 ir t. T., Kol pasieks ketvirtiniai vartotojai.

Energija, kuri nepanaudojama organizmų medžiagų apykaitos procesuose, reiškia išmestas organines medžiagas arba biomasę, kuri yra kaupiama dirvožemyje.

Trofinių piramidžių tipai

Yra įvairių tipų piramidės, atsižvelgiant į tai, kas jose pavaizduota. Tai galima padaryti atsižvelgiant į biomasę, energiją (kaip minėtame pavyzdyje), gamybą, organizmų skaičių ir kt.

Pavyzdys

Tipiška gėlavandenių vandens maisto grandinė prasideda nuo gausaus žaliųjų dumblių, kurie ten gyvena. Šis lygis reiškia pirminį gamintoją.

Pagrindinis hipotetinio pavyzdžio vartotojas bus moliuskai. Tarp antrinių vartotojų yra žuvų rūšys, kurios maitinasi moliuskais. Pavyzdžiui, lieknosios skulptūrinės rūšys (Cottus cognatus).

Paskutinį lygį sudaro aukštojo mokslo vartotojai. Šiuo atveju liekną skulptūrą sunaudoja lašišos rūšis: karališkoji lašiša arba Oncorhynchus tshawytscha.

Jei pamatysime tai tinklo perspektyvoje, pradiniame gamintojų lygyje turėtume atsižvelgti ne tik į žaliuosius dumblius, bet ir su diatomitais, į mėlynai žalius dumblius ir kitus.

Taigi, siekiant sudaryti tarpusavyje sujungtą tinklą, yra įtraukta dar daugiau elementų (vėžiagyvių, rotiferių ir kelių rūšių žuvų).

Nuorodos

1. Audesirk, T., ir Audesirk, G. (2003). 3 biologija: evoliucija ir ekologija. Pearsonas.
2. Campos-Bedolla, P. (2002). Biologija. Redakcija „Limusa“.
3. Lorencio, CG (2000). Bendruomenės ekologija: gėlavandenių žuvų paradigma. Sevilijos universitetas.
4. Lorencio, CG (2007). Pažanga ekologijoje: siekiant geriau pažinti gamtą. Sevilijos universitetas.
5. „Molina“, PG (2018). Ekologija ir kraštovaizdžio interpretacija. Mokymo dėstytojas.
6. Odumas, EP (1959). Ekologijos pagrindai. „WB Saunders“ įmonė.