ТРОФИЧКИ НИВОИ И ОРГАНИЗМИ КОЈИ ИХ ЧИНЕ (ПРИМЕРИ) - БИОЛОГИЈА - 2025

У трофична Нивои су скуп организама - или врста организама - имају исту позицију у протоку хранљивих материја и енергије у екосистему. Генерално постоје три главна трофичка нивоа: примарни произвођачи, секундарни произвођачи и декомпозитори.

Примарни произвођачи су хемосинтетске биљке, алге и прокариоти. Унутар потрошача постоје различити нивои, биљоједи и месождерке. На крају, декомпозитори су велика група гљивица и прокариота.

Мачићи су потрошачи. Извор: пикабаи.цом

У већини екосистема, ови различити нивои трофеја испреплићу се у сложеним и међусобно зависним мрежама хране. Односно, сваки грабљивац има више од једног плена и сваки плен може искористити више од једног грабежљивца. Парцела се може састојати од до 100 различитих врста.

За ове ланце је карактеристично да су кратки, јер је пренос енергије са једног нивоа на други прилично неефикасан - само 10% енергије отпада с једног на други ниво, отприлике.

Проучавање трофичних нивоа и начина на који су састављени у сложеним мрежама за храну централна је тема у екологији становништва, заједница и екосистема. Интеракција између нивоа и између ланаца утиче на динамику и упорност популације и доступност ресурса.

Аутотроф и хетеротроф

Да бисмо разумели шта је трофички ниво, потребно је разумети два основна концепта у биологији: аутотрофи и хетеротрофи.

Аутотрофи су организми способни да стварају сопствену "храну" користећи соларну енергију и ензимске и структурне машине неопходне за обављање фотосинтезе или хемосинтезом.

У међувремену, хетеротрофи недостају ови механизми и морају активно тражити храну - баш као и ми људи.

Гљивице се често мешају са аутотрофичним организмима (због њихове неспособности да се крећу и начином живота површно сличним биљкама). Међутим, ови организми су хетеротрофни и разграђују храњиве састојке који их окружују. Касније ћемо видети улогу коју гљиве играју у ланцима.

Трофички нивои и њихове карактеристике

Родделгадо

Пролазак енергије догађа се секвенцијално, кроз снагу. На овај начин један организам троши други, други трећи, и тако се систем наставља. Сваку од ових „веза“ називамо трофичким нивоом.

На тај начин еколози дистрибуирају организме на основу њиховог главног извора исхране и енергије.

Формално, трофички ниво обухвата све организме који су у сличном положају у погледу протока енергије у екосистему. Постоје три категорије: произвођачи, потрошачи и декомпозитори. Испод ћемо детаљно анализирати сваки од наведених нивоа.

-Први трофични ниво: произвођачи

Први трофички ниво у ланцу увек се састоји од примарног произвођача. Идентитет ових организама варира у зависности од екосистема. Овај спрат је онај који подржава остатак трофичких нивоа.

На пример, у земаљским срединама су примарни произвођачи различите врсте биљака. У воденим екосистемима су алге. Метаболички, произвођачи могу бити фотосинтетски (већина) или хемосинтетски.

Користећи енергију сунчеве светлости, фотосинтетски организми синтетишу органска једињења која касније укључују у ћелијски процес дисања и као градивне блокове да наставе свој раст.

Као што бисмо и очекивали, ови организми надмашују своје потрошаче. У ствари, скоро целу (99%) органске материје у живом свету чине биљке и алге, док хетеротрофи заузимају само преосталих 1%.

С друге стране, примарни произвођачи хемосинтезе налазе се углавном у хидротермалним изворима воде који се налазе дубоко у океану - где су ови прокариотски организми веома обилни.

Хипотеза зеленог света

Сигурно сте приметили да је већина природних екосистема зелене боје. У ствари, укупно 83,10 ¹⁰ тона угљеника је смештено у биљној биомаси копнених екосистема - што је изузетно висок број.

Та чињеница изгледа чудно јер постоји врло велики број примарних потрошача који једу биљну материју.

Према овој хипотези, биљоједи конзумирају мало биљне материје, јер су под контролом различитих фактора који ограничавају њихову популацију, као што су присуство предатора, паразита и других врста болести. Поред тога, биљке имају токсична хемијска средства која спречавају потрошњу.

Досадашњи израчуни процјењују да биљоједи годишње конзумирају око 17% укупне нето производње произвођача, а остатак троше детритиворес.

Сада, имајући на уму ове бројеве, можемо закључити да биљоједи нису биљке неугодне сметње. Међутим, постоје врло специфични изузеци, где су биљоједи способни да у кратком времену елиминишу читаву популацију (неки штеточине).

-Други трофички ниво: потрошачи

Трофичне нивое који су изнад примарних произвођача формирају хетеротрофни организми и директно или индиректно зависе од произвођача аутотрофика. Унутар групе потрошача налазимо и неколико нивоа.

Примарни потрошачи: биљоједи

Енергија улази кроз примарне потрошаче. Они се састоје од животиња које конзумирају биљке или алге. У сваком екосуставу наћи ћемо одређену групу животиња које чине ниво примарних потрошача.

Једна од најупечатљивијих карактеристика биљоједа је та што се највећи део материјала излучује непробављен. Енергија која се пробавља наставља на покретање дневних активности биљоједи, а други део ће се трансформисати у животињску биомасу.

Први се често назива "губитак" дисањем. Међутим, дисање је витална активност коју животиња мора да обавља.

Секундарни потрошачи: месождерке

Следећи ниво чине секундарни потрошачи или месождерке: животиње које се хране другим животињама. Само мали део те биљоједи је уграђен у тело месождера.

Неки секундарни потрошачи могу имати мешовиту исхрану, укључујући биљке и животиње у своју исхрану. Стога њихова класификација обично није врло јасна и присутне су на више од једног трофичког нивоа.

Терцијални и квартерни потрошачи

Неки трофички ланци карактеришу терцијарни и квартерни потрошачи, што указује да конзумирају животиње секундарног и терцијарног нивоа.

Детритиворес или чистачи

Посебну врсту потрошача чине особе које су познате као отпадници. Ову врсту храњења карактерише потрошња мртвог плена, а не живог плена.

Дијета за уклањање намирница укључује детритус: распадање дијелова поврћа, попут лишћа, коријења, грана и стабала или такође мртвих животиња, егзоскелета и костура.

-Трећи трофички ниво: декомпозитори

Попут детритивора из претходне групе, организми трећег трофичког нивоа делују на распадајући материјал. Међутим, они се не преклапају с биолошким ентитетима, јер свака од њих дубоко варира.

Главна функција разлагача је трансформација органске материје у неорганску материју, чиме се затвара циклус материје унутар екосистема. На овај начин поврће има материју за одлагање. Они који су задужени за обављање овог важног завршног рада су бактерије и гљивице.

Гљивице су организми који луче ензиме чији супстрати су органске материје које их окружују. Након ензимске пробаве, гљивице могу апсорбирати производе за храну.

Већина декомпозитора су микроскопска средства која не можемо видети голим оком. Међутим, његов значај превазилази његову величину, јер ако елиминишемо све декомпоненте на планети, живот на земљи би престао због недостатка састојака за формирање нових органских супстанци.

Примери

Ливада

Наш први пример је фокусиран на ливаду. У практичне сврхе користићемо једноставне ланце како бисмо показали како су трофички нивои повезани и како се мењају у зависности од екосистема. Међутим, читалац мора узети у обзир да је прави ланац сложенији и са више учесника.

Трава и друге биљке формирале би примарни ниво произвођача. Разни инсекти који настањују нашу хипотетску ливаду (на пример, цврчак) биће главни потрошачи траве.

Крикет ће конзумирати секундарни потрошач, у нашем примјеру то ће бити мали глодавци. Миш ће заузврат појести терцијарни потрошач: змија.

У случају да ливаду насељавају месождерке, попут орлова или сова, они ће конзумирати миша и понашати се као квартални потрошачи.

Оцеан

Сада, направимо исто хипотетичко резоновање, али у воденом екосистему. У океану је примарни произвођач фитопланктон, који су биљни организми који живе дисперговани у води. Потоње ће конзумирати примарни потрошач, зоопланктон.

Различите врсте риба које обитавају у екосистему биће секундарни потрошачи.

Терцијални потрошачи који једу рибу могу бити туљаве или неки други месождер.

Наш ланац у океану завршава код познатог квартарног потрошача: велике беле ајкуле, која ће се хранити печатом претходног нивоа.

Пренос енергије између трофичних нивоа

Као опште правило, утврђено је да нето пренос енергије између сваког од трофичких нивоа достигне максималну ефикасност од само 10%, а у народу је познато и као „правило 10%“. Међутим, у свакој заједници овај приступ може значајно варирати.

То значи да, на пример, од укупне енергије коју складиште биљоједи, представља само 10% укупне енергије која је била у примарном произвођачу који су потрошили. На исти начин код секундарних потрошача проналазимо 10% енергије коју складиште примарни потрошачи.

Ако га желимо видети у квантитативном смислу, размотрите следећи пример: претпоставимо да имамо 100 калорија соларне енергије заробљених фотосинтетским организмима. Од тога ће само 10 калорија прећи на биљоједе, а само 1 месождерке.

Ланци хране нису једноставни

Када размишљамо о ланцима хране, могли бисмо претпоставити да су нивои који их чине распоређени у линеарним поставкама, савршено разграничене једна од друге. Међутим, у природи налазимо да један ниво делује у више нивоа, због чега ланац изгледа као мрежа.

Ланци хране су кратки

Када посматрамо ланце хране, схватићемо да су сачињени од само неколико нивоа - већине пет или мањих веза. Неки посебни ланци, као што је то случај са мрежом Антарктика, имају више од седам веза.

Стога су истраживачи довели у питање постојање неколико трофичних нивоа. Хипотезе релевантне за тему су следеће:

Енергетска хипотеза

Постоје две хипотезе које објашњавају ово ограничење у дужини. Прва је такозвана „енергетска хипотеза“, где је главно ограничење ланца неефикасност преноса енергије са једног нивоа на други. У овом тренутку вриједи се присјетити хипотезе од 10% која је споменута у претходном одјељку.

Слиједом претпоставке претходне хипотезе, требали бисмо утврдити да су у екосуставима са високом примарном продуктивношћу фотосинтетских организама у том подручју ланци дужи, јер је енергија којом започиње већа.

Хипотеза о динамичкој стабилности

Друга хипотеза се односи на динамичку стабилност и предлаже да су ланци кратки јер представљају већу стабилност од дужих ланаца. Ако се нагло снизи флуктуација становништва у доњим нивоима, могли бисмо пронаћи локално истребљење или умањење горњих трофичких нивоа.

У окружењима која су склонија променљивости околине, грабежљивци вишег нивоа требали би имати пластичност да би пронашли нови плен. Такође, што је ланац дужи, систем ће се теже опоравити.

Доказ

Узимајући у обзир податке прикупљене од стране истраживача, изгледа да је највероватнија хипотеза енергетска хипотеза. Кроз манипулације о манипулацијама закључено је да примарна продуктивност пропорционално утиче на дужину ланца исхране.

Референце

1. Цуртис, Х., Барнес, НС (1994). Позив на биологију. Мацмиллан.
2. Левин, СА, Царпентер, СР, Годфраи, ХЦЈ, Кинзиг, АП, Лореау, М., Лосос, ЈБ,… и Вилцове, ДС (ур.). (2009). Принцетон водич за екологију. Принцетон Университи Пресс.
3. Маинард-Смитх, Ј. (1978). Модели у екологији. Архива ЦУП-а
4. Парга, МЕ, и Ромеро, РЦ (2013). Екологија: утицај тренутних проблема заштите животне средине на здравље и животну средину. Еко издања.
5. Рееце, ЈБ, Урри, ЛА, Цаин, МЛ, Вассерман, СА, Минорски, ПВ, & Јацксон, РБ (2014). Цампбелл Биологи. Пеарсон.
6. Роцквоод, ЛЛ (2015). Увод у популацијску екологију. Јохн Вилеи & Сонс.