TROFISKA NIVÅER OCH ORGANISMER SOM KOMPONERAR DEM (EXEMPEL) - BIOLOGI - 2025

De trofiska nivåerna är uppsättningen organismer - eller organismer - de har samma position i flödet av näringsämnen och energi i ett ekosystem. I allmänhet finns det tre huvudsakliga trofiska nivåer: de primära producenterna, de sekundära producenterna och sönderdelarna.

De främsta producenterna är kemosyntetiska växter, alger och prokaryoter. Inom konsumenterna finns det olika nivåer, växtätare och rovdjur. Slutligen är sönderdelare en stor grupp svampar och prokaryoter.

Felines är konsumenter. Källa: pixabay.com

I de flesta ekosystem sammanflätas dessa olika trofiska nivåer i komplexa och beroende av varandra livsmedelsbanor. Det vill säga 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 passerar från en nivå till en annan, ungefär.

Studiet av trofiska nivåer och hur de samlas in i komplexa matbanor är ett centralt tema i ekologin för befolkningar, samhällen och ekosystem. Interaktionen mellan nivåer och mellan kedjor påverkar befolkningens dynamik och uthållighet och tillgången på resurser.

Autotrof och heterotrof

För att förstå vad en trofisk nivå är, är det nödvändigt att förstå två grundläggande begrepp inom biologi: autotrofer och heterotrofer.

Autotrofer är organismer som kan generera sin egen "mat", använda solenergi och de enzymatiska och strukturella maskinerna som är nödvändiga för att utföra fotosyntes eller genom kemosyntes.

Heterotrofer saknar under tiden dessa mekanismer och måste aktivt söka mat - precis som oss människor.

Svampar förväxlas ofta med autotrofiska organismer (på grund av deras oförmåga att röra sig och levnadssätt som 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.

Trofiska nivåer och deras egenskaper

Roddelgado

Passagen av energi sker sekventiellt genom kraft. På detta sätt konsumeras en organisme 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 energi.

Formellt innefattar en trofisk nivå alla organismer som är i en liknande position när det gäller energiflöde i ett ekosystem. Det finns tre kategorier: producenter, konsumenter och sönderdelare. Nedan kommer vi att analysera i detalj var och en av de nämnda nivåerna.

-Först trofisk nivå: producenter

Den första trofiska nivån i kedjan består alltid av en primärproducent. Organismernas identitet varierar beroende på ekosystemet. Det här golvet är det som stöder resten av trofiska nivåer.

Till exempel i markmiljöer är de primära producenterna olika växter. I vattenlevande ekosystem är de alger. Metaboliskt kan producenterna vara fotosyntetiska (majoriteten) eller kemosyntetiska.

Med hjälp av energi från solljus syntetiserar fotosyntetiska organismer organiska föreningar som de senare införlivar i den cellulära andningsprocessen och som byggstenar för att fortsätta sin tillväxt.

Som vi förväntar oss är dessa organismer överträffade konsumenterna. Faktum är att nästan alla (99%) av det organiska materialet i den levande världen består av växter och alger, medan heterotrofer upptar endast de återstående 1%.

Å andra sidan finns de kemosyntetiska primärproducenterna mestadels i hydrotermala vattenkällor belägna djupt i havet - där dessa prokaryota organismer är mycket rikliga.

Grön världshypotes

Du har säkert märkt att de flesta naturliga ekosystem är gröna. I själva verket lagras totalt 83,10 ¹⁰ ton kol i anläggningens biomassa i markekosystem - ett utomordentligt högt antal.

Detta faktum verkar nyfiken, eftersom det finns ett mycket stort antal primära konsumenter som äter växtmaterial.

Enligt denna hypotese förbrukar växtätare lite växtmaterial, eftersom de kontrolleras av olika faktorer som begränsar deras populationer, såsom förekomsten av rovdjur, parasiter och andra slags sjukdomar. Dessutom har växterna giftiga kemiska ämnen som förhindrar konsumtion.

Beräkningar hittills uppskattar att växtätare konsumerar cirka 17% av tillverkarnas totala nettoproduktion varje år - resten konsumeras av detritivorer.

Nu med dessa siffror i åtanke kan vi dra slutsatsen att växtätare inte egentligen är en märkbar olägenhet för växter. Det finns dock mycket specifika undantag, där växtätare kan eliminera hela populationer på mycket kort tid (vissa skadedjur).

-Andra trofisk nivå: konsumenter

De trofiska nivåerna som ligger över de primära producenterna bildas av heterotrofiska organismer och beror direkt eller indirekt på de autotrofiska producenterna. Inom gruppen konsumenter hittar vi också flera nivåer.

Primära konsumenter: växtätare

Energi kommer in genom primära konsumenter. Dessa består av djur som konsumerar växter eller alger. I varje ekosystem hittar vi en specifik grupp av djur som utgör nivån för primära konsumenter.

En av de mest slående egenskaperna hos växtätare är att det mesta av materialet utsöndras osmält. Energin som smälts fortsätter att driva växtätets dagliga aktiviteter och en annan del omvandlas till djurbiomassa.

Den första kallas ofta förlust genom andning. Andning är dock en viktig aktivitet som djuret måste utföra.

Sekundära konsumenter: köttätare

Nästa nivå består av sekundära konsumenter eller köttätare: djur som matar på andra djur. Endast en liten del av växtätets kropp är införlivad i köttätarens kropp.

Vissa sekundära konsumenter kan ha en blandad diet, inklusive både växter och djur i sin diet. Därför är deras klassificering vanligtvis inte särskilt tydlig och de finns på mer än en trofisk nivå.

Tertiära och kvartära konsumenter

Vissa trofiska kedjor kännetecknas av tertiära och kvartära konsumenter, vilket indikerar att de konsumerar djur på sekundär respektive tertiär nivå.

Detritivores eller scavengers

En speciell typ av konsument består av individerna som kallas rensare. Denna typ av utfodring kännetecknas av konsumtion av dött rov och inte levande rov.

Scavenger diet innehåller detritus: sönderdelning av grönsaksdelar, såsom blad, rötter, grenar och stammar eller också döda djur, exoskeletter och skelett

-Tred trofisk nivå: sönderdelare

Liksom detritivorerna från den föregående gruppen verkar organismerna på den tredje trofiska nivån på sönderdelande material. De är emellertid inte biologiska enheter som överlappar varandra, eftersom funktionen hos var och en varierar mycket.

Decomponers huvudfunktion är omvandlingen av organiskt material till oorganiskt material, vilket stänger materialcykeln inom ekosystem. På detta sätt har grönsakerna materia till sitt förfogande. De som ansvarar för att utföra detta viktiga slutliga arbete är bakterier och svampar.

Svampar är organismer som utsöndrar enzymer vars substrat är de organiska ämnena som omger dem. Efter enzymatisk matsmältning kan svampar absorbera produkterna för mat.

De flesta sönderdelare är mikroskopiska medel som vi inte kan se med blotta ögat. Men dess betydelse överstiger dess storlek, eftersom om vi eliminerar alla sönderdelare på planeten skulle livet på jorden upphöra på grund av brist på ingredienser för bildning av nya organiska ämnen.

exempel

Äng

Vårt första exempel är fokuserat på en äng. För praktiska ändamål kommer vi att använda enkla kedjor för att visa hur de trofiska nivåerna 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 skulle utgöra den primära producentnivån. De olika insekterna som bor i vår hypotetiska äng (till exempel en syrsa) kommer att vara de främsta konsumenterna av gräset.

Kricket 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, såsom örnar eller ugglor, kommer de att konsumera musen och fungera som kvartära konsumenter.

Hav

Låt oss göra samma hypotetiska resonemang men i ett vattenlevande ekosystem. I havet är den primära 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 de sekundära konsumenterna.

Tertiära konsumenter som äter fisk kan vara sälar eller någon annan köttätare.

Vår kedja i havet slutar med en välkänd kvartärskonsument: den stora vita hajen, som kommer att livnära sig på tätningen på den tidigare nivån.

Energiöverföring mellan trofiska nivåer

Som en allmän regel har det fastställts att nettoenergiöverföringen mellan var och en av de trofiska nivåerna når en maximal effektivitet på endast 10% och är populärt känd som "10% -regeln". Men inom varje samhälle kan denna strategi variera avsevärt.

Detta innebär att den totala energin som lagras av växtätare, till exempel, utgör endast 10% av den totala energin som var i den primära tillverkaren som de förbrukade. På samma sätt, hos sekundära konsumenter hittar vi 10% av den energi som lagras av primära konsumenter.

Om vi ​​vill se det i kvantitativa termer, tänk på följande exempel: anta att vi har 100 kalorier av solenergi fångat av fotosyntetiska organismer. Av dessa kommer bara 10 kalorier att övergå till växtätare, och endast 1 till rovdjur.

Matkedjor är inte enkla

När vi tänker på livsmedelskedjor kan vi anta att nivåerna som komponerar dem 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 ser ut som ett nätverk.

Matkedjorna är korta

När vi tittar på livsmedelskedjor kommer vi att inse att de består av bara några få nivåer - de flesta av fem länkar eller mindre. Vissa specialkedjor, som i Antarktis, har mer än sju länkar.

Därför har forskare ifrågasatt förekomsten av få trofiska nivåer. Hypoteserna som är relevanta för ämnet är följande:

Energihypotes

Det finns två hypoteser för att förklara denna begränsning i längd. Den första är den så kallade ”energihypotesen”, där kedjans huvudbegränsning är ineffektiviteten för energiförsörjning 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 finna att i ekosystem med hög primär produktivitet av de fotosyntetiska organismerna i området är kedjorna längre, eftersom energin med vilken den börjar är större.

Dynamisk stabilitetshypotes

Den andra hypotesen är relaterad till dynamisk stabilitet och föreslår att kedjorna är korta eftersom de uppvisar större stabilitet än de längre kedjorna. Om en plötslig befolkningsfluktuation inträffar i de lägre nivåerna kan vi hitta lokal utrotning eller minskning av de övre trofiska nivåerna.

I miljöer som är mer benägna att variera miljön bör rovdjur på högre nivå ha plastisitet för att hitta nytt byte. Ju längre kedjan är, desto svårare kommer systemet att återhämta sig.

Bevis

Med hänsyn till de data som forskarna samlat in verkar den mest troliga hypotesen vara energihypotesen. Genom manipuleringsexperiment har det konstaterats att den primära produktiviteten proportionellt påverkar livsmedelskedjans längd.

referenser

1. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Inbjudan till biologi. Macmillan.
2. Levin, SA, Carpenter, SR, Godfray, HCJ, Kinzig, AP, Loreau, M., Losos, JB, … & Wilcove, DS (Eds.). (2009). Princeton-guiden till ekologi. Princeton University Press.
3. Maynard-Smith, J. (1978). Modeller inom ekologi. CUP Archive.
4. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Ekologi: påverkan av nuvarande miljöproblem på hälsa och miljön. Ecoe-utgåvor.
5. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Campbellbiologi. Pearson.
6. Rockwood, LL (2015). Introduktion till befolkningsekologi. John Wiley & Sons.