Kas ir pārtikas tīkls un pārtikas ķēde?



Viens trofiskais tīkls ir dažādu veidu organismu kopums, kas pieder pie vienas un tās pašas ekoloģiskās nišas, kas saistītas ar barošanas attiecībām (Fabré, 1913).

Trofiskie tīkli nodrošina vienotas ekoloģijas tēmas (Lafferty et al., 2006), proti, tās mērķis ir izskaidrot bioloģiskās daudzveidības uzvedību dažādās nišās, kā arī enerģijas plūsmu, kas notiek starp tām..

Pārtikas aprites vai trofiskā ķēde ir lineārs sakaru tīkls pārtikas tīklā starp ražojošiem organismiem (piemēram, zāle vai koki, kas izmanto saules starojumu, lai ražotu pārtiku) un plēsīgās sugas (piemēram, lāči vai vilki).

Pārtikas ķēde rāda, kā organismi ir saistīti ar pārtiku, ko viņi ēd. Katrs ķēdes līmenis ir atšķirīgs trofiskais līmenis.

Bieži vien trofisko tīklu sajauc ar trofisko ķēdi. Atšķirība starp abiem ir tas, ka trofiskā ķēde apraksta enerģijas veidu, ko no ražotāja uz pārtiku pārveido pārtikā, izmantojot saikni.

No otras puses, trofiskais tīkls ir mijiedarbības kopums, kas aprakstīts esošajos trofiskajos līmeņos tajā pašā ekosistēmā. 

Trofiskie līmeņi

Ekosistēmas organismi pēc to uztura tiek klasificēti dažādos trofiskos līmeņos. Šie līmeņi atbilst ražotājiem, patērētājiem un sadalītājiem.

Ražotāji ir organismi, kas ražo savu pārtiku no fotosintēzes, ko sauc arī par autotrofiskiem organismiem. Lielākā daļa augu un aļģu ir atrodami šajā klasifikācijā.

Patērējošie organismi ir sadalīti primārajos, sekundārajos un terciārajos. Galvenie patērētāji ir tie, kas ēd tieši no augiem. Tie var būt lieli zālēdāji, piemēram, zilonis, vai kukaiņi, piemēram, bites un tauriņi. Parazītiskie augi arī tiek uzskatīti par primārajiem patērētājiem.

Sekundārie patērētāji ir primāro patērētāju un citu patērētāju plēsēji, tāpēc tie ir netieši atkarīgi no ražotājiem. To piemēri var būt vilks, zirnekļi, krupji, pumas, lācis un plēsēji..

Savvaļas dzīvnieki ir pēdējā patērētāju līmenī, jo viņi ēd visus mirušos dzīvniekus. Paraugu ņemšanas dzīvnieku piemēri ir condor, caracara un vultures.

Visbeidzot, sadalītāji ir tie, kas barojas ar mirušiem dzīvnieku un augu materiāliem. Tiem ir ļoti svarīga loma uzturvielu ciklā, jo tie atmaksā mirušās vielas elementus augsnei, kas jāintegrē ekosistēmā. Sadalītāju piemēri ir sēnes un baktērijas.

Trofiskā tīkla raksturojums

Tiek pieņemts, ka organisms pieder trofiskajam tīklam, kamēr tas ir daļa no apskatāmās ekosistēmas (Fabré, 1913).

Parasti plēsoņām ir tendence būt lielākiem par to upuriem, izņemot patogēnus, parazītus un parasitoidus. Turklāt sugas ķermeņa tilpumu ietekmē trofisko ķēžu struktūra un visu sugu mijiedarbība (Brose et al., 2006)..

Vismaz viens līmenis izmanto tikai 10% no iepriekšējā trofiskā līmeņa enerģijas, tāpēc lielo enerģijas zudumu dēļ pārtikas ķēdēm parasti ir tikai daži soļi.

Pārtikas tīkli nodrošina sarežģītu, bet pārvaldāmu bioloģiskās daudzveidības, sugu mijiedarbības un ekosistēmas struktūras un funkcijas atspoguļojumu (Dunne et al., 2002).

Risks, kas saistīts ar saites izzušanu

Risks, ka dažas saiknes izzūd un nav nevienas sugas, kas aizstātu, būtu radikāla citu tajā dzīvojošo sugu izdzīvošanai un meža veselībai..

Ir sugas, kuras tiek uzskatītas par galvenajām ekosistēmās, un, ja to populācija tiek likvidēta vai pazemināta, tas radītu nelīdzsvarotību visu pārējo mijiedarbībā. Daži no tiem var būt produktīvas sugas, piemēram, augi, kas ir augstāko staļļu barības avots.

Mēs varam arī atrast galvenās sugas, kas ir plēsīgas. Tie regulē patērētāju populācijas ekosistēmā veselīgā līmenī, un, ja tās izzūd, attiecīgais patērētājs palielina savu iedzīvotāju skaitu, radot nelīdzsvarotību ekosistēmā..

Ir dažas vienkāršas teorijas, kas apstiprina, ka sugu daudzveidības palielināšana uz vienu funkcionālo grupu ekosistēmās uzlabotu ekosistēmas stabilitāti (Borvall et al., 2000). 

Materiālu plūsma tīklā

Jautājums, kas ieplūst trofiskajā tīklā, sastāv no minerālvielu cikla augsnē, koksnē, pakaišu un dzīvnieku atkritumos..

Šī materiāla plūsma tiek uzskatīta par atvērtu, jo minerālvielas iekļūst lietus sistēmā un augsnes laika apstākļu dēļ un tiek zaudētas caur augsni noteces un augsnes izskalošanās rezultātā (DeAngelis, 1980).

Organiskās vielas (dzīvi organismi, detrits) augsnē ir kā barības vielu avots. Tas kļūst par neorganisku vielu (atmosfēru, augsni un ūdeni) sadalīšanās, sekrēcijas un izdalīšanās rezultātā, lai vēlāk atgrieztos barības vielu ciklā vai veidotu nogulsnes, kas nebūs pieejamas kā barības vielas (minerāli akmeņos).

Ūdens ir barības vielu pārvadātājs ar enerģiju, kas iet no nokrišņiem līdz iztvaikošanai vai evapotransportēšanai un otrādi, turot kondensātu atmosfērā. Šis mehānisms lielā mērā transportē ūdeņradi un skābekli starp citām minerālvielām.

Atmosfēras skābeklis ir iekļauts dzīvās būtnēs gāzes veidā, pievienojas citiem elementiem un tiek izmests no organismiem gāzes vai ūdens formā..

Oglekļa cikls var nonākt trofiskajā tīklā no nozares, dzīvu būtņu elpošanas vai atmosfērā esošā CO2, ko absorbē augi un vēlāk augsne..

Kopumā slāpekļa cikls notiek vietēji starp organismiem, augsni un ūdeni, sadaloties un atdalot. Brīvais slāpeklis atmosfērā nonāk augsnē, nosakot mikroorganismus, un pēc tam augi tos absorbē vai nonāk atmosfērā.

Vēlāk augus patērē citi organismi, un šie organismi tos izmet fekālijās, kas atgriežas augsnē. 

Trofisko tīklu veidi

Trofiskie tīkli ir grafisks izskaidrojums, lai aprakstītu barības vielu ciklu ar dažādām trofiskām ķēdēm, kas veido organismus ar dažādiem ēšanas paradumiem.

Ekologi ir klasificējuši dažāda veida trofiskos tīklus:

Kopiena

Tā ir organismu kopa, kas izvēlēta bez iepriekšējiem apsvērumiem par barības attiecībām starp tām, bet ar taksonomiju, lielumu, atrašanās vietu vai citiem kritērijiem (Fabré, 1913).

Avots

Tas ietver vienu vai vairākus organismu veidus, ēšanas organismus, to plēsoņus utt. (Pimm et al., 1991).

Sunk

Tā ir trofiskā tīkla kopienas mērķa apakšmērķis. Ietver vienu vai vairākus organismu veidus (patērētājus), kā arī visu veidu organismus, ko patērētāji ēd (Fabré, 1913).   

Vispazīstamākās un realizējamākās kopienas sabiedrībā ir apakštīkli, organismu grupas, uz kurām attiecas gala plēsējs un kas ir savstarpēji saistītas trofiski, tādā veidā, ka augstākos līmeņos ir maz enerģijas pārneses uz vienlaicīgiem apakštīkliem (Paine, 1963; Paine, 1966; ).

Sauszemes trofiskie tīkli

Sauszemes ekosistēmās trofisko audumu enerģijas plūsma sākas lapās, veicot fotosintēzi, lai iegūtu saules enerģiju..

Lapas patērē mugurkaulnieki un bezmugurkaulnieki, parasti zālēdāji, kas vēlāk mirst vai izmet izkārnījumus kļūst par augsnes daļu (humusu), un augi tos patērē ar to saknēm.

Pirmais līmenis

Mēs konstatējam, ka galvenie ražotāji galvenokārt ir augi, kas klimatos saglabājas no tundras līdz augsnei, izmantojot dažāda veida mežus, mežus un ganības.

Otrais līmenis

Otrais līmenis sastāv galvenokārt no zālēdājiem, kas var būt mugurkaulnieki vai kukaiņi. Tomēr to aizņem arī visēdāju sugu sugas, piemēram, melnais lācis, kas ir plēsīgs, bet dažos gadalaikos tas barojas ar koku ozoliem. Visu sugu sugas vienlaikus aizņem vairākus tīkla līmeņus.

Trešais līmenis

Trešajā līmenī sekojiet plēsoņām, kas ēd iepriekšējo līmeņu patērētājus. Šajā līmenī mēs varam atrast arī parazītus, piemēram, odus, kas daļēji barojas ar patērētāju organismiem.

Parasti viņiem ir zemākas populācijas nekā citos līmeņos, jo tās ir viena līmeņa virs pārtikas tīkla.

Tīkls turpina pieaugt tādā līmenī, kā enerģijas plūsmas, līdz tas sasniedz sadalītājus. Kopumā, jo lielāks trofiskā tīkla līmenis, jo mazāk enerģijas būs, tāpēc pēdējo līmeņu organismi ir visneaizsargātākie attiecībā uz ekosistēmu traucējumiem..

Sauszemes trofisko tīklu ietvaros mēs varam atrast vājas vai spēcīgas mijiedarbības. Spēcīgas mijiedarbības piemērs ir plēsoņa atkarība no konkrēta medījuma, lai izdzīvotu, piemēram, Ibērijas lūsis, kas ir atkarīgs no trušu populācijām. Spēcīga mijiedarbība norāda uz mazu sugu daudzveidību un trauslākajām ekosistēmām.

Savukārt vāja mijiedarbība ir tāda, kas notiek, kad plēsējs nav specifisks, piemēram, kojots, kas noņem daudzveidīgus grauzējus, kas nav tik stipri atkarīgi un kurus var pielāgot, lai ēst augļus noteiktā sezonā. 

Jūras trofiskie tīkli

Jūras ekosistēmas ir ļoti svarīgas cilvēkiem, jo ​​tās mums nodrošina pārtiku, kā arī ir skābekļa un CO2 uztveršanas avots.

Jūras trofiskie tīkli ir ļoti sarežģīti, jo tiem ir augsta savienojamība starp dažādām sugām. Daudzām no tām ir vāja mijiedarbība, kas nozīmē, ka sugas nav atkarīgas tikai no viena resursa. Šī situācija padara jūras ekosistēmu izturīgu pret nelieliem traucējumiem (Rezende et al., 2011).

Turklāt jūras vidē dominē īsas trofiskās ķēdes, parasti trīs līdz četri patērētāju līmeņi, pirms sasniedz lielo plēsoņu, piemēram, haizivju, vaļu, roņu vai polārā lāča līmeni (Rezende et al., 2011)..

Primārie ražotāji ir aļģes, jūras augi un fotosintētiskās un ķīmiskās sintētiskās baktērijas. Visbiežāk sastopamie galvenie patērētāji jūras vidē ir jūras zirņi un kopti, kas ir ļoti mazu vēžveidīgo grupa, kas pazīstama arī kā zooplanktona..

Sekundāro patērētāju piemēri ir ļoti mazu jūras zivju sugu daudzveidība. Tie, savukārt, ir lielāki terciārie patērētāji, piemēram, kalmāri un tunzivis, lai vēlāk sasniegtu super-plēsoņu līmeni..

Visbeidzot, sadalītāji sastāv no mikroskopiskiem organismiem, kas atgriežas pie tīkla sākuma.

Neraugoties uz jūras vides izturību pret traucējumiem, pēdējo gadu desmitu laikā cilvēks ir būtiski ietekmējis šīs ekosistēmas piesārņojuma, medību un palielinātas zvejas dēļ, cita starpā izraisot to, ka Super plēsēji ir krasi samazinājušies. Tas ir radījis nopietnas sekas, kas ekosistēmai joprojām ir neparedzamas (Rezende et al., 2011).

Mikrobiālie trofiskie tīkli

Tā atbalsta ļoti sarežģītu trofisko tīklu, kura darbība galu galā noved pie organisko vielu pārstrādes un barības vielu cikla. Domínguez un līdzstrādnieki (2009) uzskata, ka zemūdens trofisko tīklu elementi ir mikroorganismi, mikrofauna, mezofauna un makrofauna..

Mikroorganismi ir šī trofiskā tīkla (baktērijas un sēnītes) galvenie patērētāji, kas sadalās un mineralizē kompleksas organiskās vielas..

Mikrofauna

Mikrofauna ietver vismazākos bezmugurkaulniekus, galvenokārt nematodes un vairumu ērces, kas uzņem mikroorganismus vai mikrobioloģiskos metabolītus vai veido daļu no mikroķēdītāju trofiskajiem tīkliem..

Mesofauna

Mesofauna sastāv no vidēja lieluma bezmugurkaulniekiem, kuru ķermeņa platums ir no 0,2 līdz 10 mm. Tas ir ļoti daudzveidīgs taksonomiski, ieskaitot daudzus annelīdus, kukaiņus, vēžveidīgos, miriapodus, zirnekļveidīgos un citus posmkājus, kas darbojas kā augu mulča transformatori un uzņem organisko vielu un mikroorganismu maisījumu. Viņi arī rada izkārnījumus, kas cieš no turpmākiem mikrobu uzbrukumiem.

Makrofauna

Makrofauna veido lielākie bezmugurkaulnieki (ķermeņa platums> 1 cm), tostarp sliekas, kā arī daži gliemji, myriapodi un dažādas kukaiņu grupas.

Mikrobioloģiskās kopienas procesi tiek veikti rizosfērā, tas ir, sadarbojoties ar augu sakņu aktivitāti. Šeit dalībnieki ir augu, baktēriju, sēņu, mikrofaunas un mezofaunas saknes.

Šiem tīkliem raksturīga efektīvāka biomasas pārveidošana ar 45% no to fiksācijas jaudas.

Šiem tīkliem ir arī raksturīga ļoti daudzveidīga sugu daudzveidība, kas rada lielu atlaišanu sistēmā.

Atsauces

  1. Brose, U., Jonsson, T., Berlow, E.L., Warren, P., Banasek-Richter, C., Bersier, L.F. & Cushing, L. (2006). PATĒRĒTĀJU-RESURSU BODY SIZE ATTIECĪBAS DABAS PĀRTIKAS WEBS. Ecology, vol. 87 (10), lpp. 2411 - 2417.
  2. Borrvall, C., Ebenman, B., Jonsson, T., un Jonsson, T. (2000). Bioloģiskā daudzveidība mazina risku, ka pārtikā izzūd modeļa pārtikas tīkli. Ecology Letters, vol. 3 (2), pp. 131 - 136.
  3. DeAngelis, D. L. (1980). Enerģijas plūsma, barības vielu cikls un ekosistēmu noturība. Ecology, vol. 61 (4), pp. 764 - 771.
  4. Dunne, J. A., Williams, R. J., un Martinez, N. D. (2002). Pārtikas tīmekļa struktūra un tīkla teorija: savienojuma un izmēra nozīme. Nacionālo Zinātņu akadēmijas darbi, vol. 99 (20), lpp. 12917 - 12922.
  5. Domínguez, J., Aira, M., un Gómez-Brandón, M. (2009). Slieku loma organisko vielu un barības vielu cikla sadalīšanā. Ecosistemas Magazine, vol. 18 (2), pp. 20 - 31.
  6. Fabré, J. (1913). Ievads Pārtikas tīkli un nišas telpa. ASV: Princeton University preses izdevums.
  7. Lafferty, K., Dobson, A. & Kuris, A. (2006). Parazīti dominē pārtikas interneta saites. Nacionālo Zinātņu akadēmijas darbi, vol. 103 (30), lpp. 11211 - 11216.
  8. Paine, R. (1966). Pārtikas tīkla sarežģītība un sugu daudzveidība. Amerikāņu naturalists, vol. 100 (910), pp. 65-75.
  9. Pimms, S.L., Lawton, J.H. & Cohen, J.E. (1991). Pārtikas tīmekļa modeļi un to sekas. Nature vol. 350 (6320) lpp. 669 - 674.
  10. Rezende, E.L., Alberts, E.M., & Fortuna, M.A. (2011). Jūras trofiskie tīkli.