TROFISKE NIVÅER OG ORGANISMER SOM UTGJØR DEM (EKSEMPLER) - BIOLOGI - 2026

De trofiske nivåene er settet med organismer - eller arter av organismer - de har samme posisjon i strømmen av næringsstoffer og energi i et økosystem. Generelt er det tre viktigste trofiske nivåer: primærprodusentene, sekundærprodusentene og spaltningene.

De viktigste produsentene er kjemosyntetiske planter, alger og prokaryoter. Innenfor forbrukerne er det forskjellige nivåer, planteetere og rovdyr. Til slutt er spaltningsprodukter en stor gruppe sopp og prokaryoter.

Felines er forbrukere. Kilde: pixabay.com

I de fleste økosystemer flettes disse forskjellige trofiske nivåene sammen i komplekse og gjensidig avhengige matvev. Det vil si at hvert rovdyr har mer enn ett bytte, og hvert byttedyr kan utnyttes av mer enn ett rovdyr. Tomten kan bestå av opptil 100 forskjellige arter.

Disse kjedene er preget av å være korte, siden overføringen av energi fra et nivå til et annet er ganske ineffektivt - bare 10% av energien går fra et nivå til et annet, ca.

Studiet av trofiske nivåer og hvordan de er samlet i komplekse matvev er et sentralt tema i økologien til bestander, samfunn og økosystemer. Samspillet mellom nivåer og mellom kjeder påvirker dynamikken og utholdenheten i populasjoner og tilgjengeligheten av ressurser.

Autotrof og heterotrof

For å forstå hva et trofisk nivå er, er det nødvendig å forstå to grunnleggende begreper innen biologi: autotrofer og heterotrofer.

Autotrofer er organismer som er i stand til å generere sin egen "mat", ved å bruke solenergi og det enzymatiske og strukturelle maskineriet som er nødvendig for å utføre fotosyntese eller gjennom kjemosyntese.

Heterotrofer mangler i mellomtiden disse mekanismene og må aktivt søke mat - akkurat som oss mennesker.

Sopp forveksles ofte med autotrofiske organismer (på grunn av deres manglende evne til å bevege seg og levesett overflatisk ligner planter). Imidlertid er disse organismer heterotrofe og ødelegger næringsstoffene som omgir dem. Senere vil vi se hvilken rolle sopp spiller i kjeder.

Trofiske nivåer og deres egenskaper

Roddelgado

Overføring av energi skjer sekvensielt gjennom kraft. På denne måten forbrukes en organisme av en annen, den siste av en tredjedel, og slik fortsetter systemet. Hver av disse "linkene" er det vi kaller et trofisk nivå.

På denne måten distribuerer økologer organismer basert på deres viktigste kilde til næring og energi.

Formelt sett omfatter et trofisk nivå alle organismer som er i en lignende stilling når det gjelder energiflyt i et økosystem. Det er tre kategorier: produsenter, forbrukere og spaltning. Nedenfor analyserer vi detaljert hvert av de nevnte nivåene.

-Først trofisk nivå: produsenter

Det første trofiske nivået i kjeden består alltid av en primærprodusent. Identiteten til disse organismene varierer avhengig av økosystemet. Denne etasjen er den som støtter resten av trofiske nivåer.

For eksempel i primære miljøer er primærprodusentene forskjellige plantearter. I akvatiske økosystemer er de alger. Metabolsk kan produsentene være fotosyntetiske (majoriteten) eller kjemosyntetiske.

Ved å bruke energi fra sollys syntetiserer fotosyntetiske organismer organiske forbindelser som de senere integrerer i den cellulære respirasjonsprosessen og som byggesteiner for å fortsette veksten.

Som vi forventer, er disse organismene over forbrukerne. Faktisk består nesten alle (99%) av det organiske stoffet i den levende verden av planter og alger, mens heterotrofer bare opptar de resterende 1%.

På den annen side finnes de kjemosyntetiske primærprodusentene hovedsakelig i vannkilder som ligger dypt i havet - hvor disse prokaryote organismer er veldig rik.

Grønn verdenshypotese

Du har sikkert lagt merke til at de fleste naturlige økosystemer er grønne. Faktisk lagres totalt 83,10 ¹⁰ tonn karbon i plantens biomasse fra terrestriske økosystemer - et ekstraordinært høyt antall.

Dette faktum virker nysgjerrig, siden det er et veldig høyt antall primærforbrukere som spiser plantestoff.

I følge denne hypotesen forbruker planteetere lite plantestoff, siden de kontrolleres av en rekke faktorer som begrenser bestandene deres, for eksempel tilstedeværelsen av rovdyr, parasitter og andre slags sykdommer. I tillegg har plantene giftige kjemiske midler som forhindrer forbruk.

Beregninger så langt estimerer at planteetere forbruker omtrent 17% av produsentenes totale nettoproduksjon hvert år - resten konsumeres av detritivorer.

Nå med disse tallene i tankene, kan vi konkludere med at planteetere ikke egentlig er en merkbar plage for planter. Imidlertid er det veldig spesifikke unntak, der planteetere er i stand til å eliminere hele bestander på veldig kort tid (noen skadedyr).

-Andre trofiske nivå: forbrukere

De trofiske nivåene som er over de primære produsentene dannes av heterotrofiske organismer, og avhenger direkte eller indirekte av de autotrofiske produsentene. Innenfor gruppen av forbrukere finner vi også flere nivåer.

Primære forbrukere: planteetere

Energi kommer inn gjennom primærforbrukere. Disse består av dyr som konsumerer planter eller alger. I hvert økosystem vil vi finne en spesifikk gruppe av dyr som utgjør nivået av primærforbrukere.

En av de mest slående egenskapene til planteetere er at det meste av materialet skilles ut ufordøyd. Energien som blir fordøyd fortsetter å drive plantefruktens daglige aktiviteter, og en annen del vil bli omdannet til biomasse fra dyr.

Den første kalles ofte "tap" ved å puste. Imidlertid er pust en viktig aktivitet som dyret må utføre.

Sekundærforbrukere: rovdyr

Neste nivå består av sekundære forbrukere eller rovdyr: dyr som lever av andre dyr. Bare en liten del av planteeteren er innlemmet i rovdyrets kropp.

Noen sekundærforbrukere kan ha et blandet kosthold, inkludert både planter og dyr i kostholdet. Derfor er klassifiseringen deres vanligvis ikke veldig tydelig, og de er til stede på mer enn ett trofisk nivå.

Tertiære og kvartære forbrukere

Noen trofiske kjeder er preget av tertiære og kvartære forbrukere, noe som indikerer at de konsumerer henholdsvis dyr på sekundær og tertiær nivå.

Detritivores eller scavengers

En spesiell type forbruker består av individer kjent som scavengers. Denne fôringstypen er preget av forbruk av dødt byttedyr og ikke levende byttedyr.

Scavengers-kostholdet inkluderer detritus: spaltning av grønnsaksdeler, som blader, røtter, grener og bagasjerom eller også døde dyr, eksoskelett og skjelett.

-Tredde trofiske nivå: spaltning

I likhet med detritivorene fra den forrige gruppen, virker organismene på det tredje trofiske nivået på nedbrytende materiale. Imidlertid er de ikke biologiske enheter som overlapper hverandre, siden funksjonen til hver enkelt varierer veldig.

Hovedfunksjonen til dekomponatorer er transformasjonen av organisk materiale til uorganisk materiale, og lukker dermed materialets syklus i økosystemer. På denne måten har grønnsakene materie til disposisjon. De som har ansvaret for å utføre dette viktige sluttarbeidet er bakterier og sopp.

Sopp er organismer som utskiller enzymer hvis underlag er de organiske stoffene som omgir dem. Etter enzymatisk fordøyelse kan sopp absorbere produktene for mat.

De fleste spaltningsprodukter er mikroskopiske midler som vi ikke kan se med det blotte øye. Imidlertid går dens betydning ut over størrelsen, siden hvis vi eliminerer alle spaltningsprodukter på planeten, ville livet på jorden opphøre på grunn av mangel på ingredienser for dannelse av nye organiske stoffer.

eksempler

Eng

Vårt første eksempel er fokusert på en eng. For praktiske formål vil vi bruke enkle kjeder for å demonstrere hvordan de trofiske nivåene er koblet og hvordan de varierer avhengig av økosystemet. Leseren må imidlertid ta hensyn til at den virkelige kjeden er mer sammensatt og med flere deltakere.

Gress og andre planter vil danne det primære produsentnivået. De forskjellige insektene som bor i vår hypotetiske eng (for eksempel en cricket) vil være de viktigste forbrukerne av gresset.

Kricket vil bli konsumert av en sekundær forbruker, i vårt eksempel vil det være en liten gnager. Musen vil igjen fortæres av en tertiær forbruker: en slange.

I tilfelle engen er bebodd av en kjøttetende fugl, for eksempel ørn eller ugler, vil de konsumere musen og fungere som kvartærforbrukere.

hav

La oss gjøre det samme hypotetiske resonnementet, men i et vannlevende økosystem. I havet er den primære produsenten planteplankton, som er planteorganismer som lever spredt i vannet. Sistnevnte vil bli konsumert av den primære forbrukeren, dyreplankton.

De forskjellige fiskeartene som bor i økosystemet vil være sekundærforbrukere.

Tertiære forbrukere som spiser fisk, kan være seler eller annen kjøttetende.

Kjeden vår i havet ender med en kjent kvartær forbruker: den store hvithaien, som vil fø på seglet fra forrige nivå.

Energioverføring mellom trofiske nivåer

Som en generell regel er det fastslått at netto energioverføringen mellom hvert av de trofiske nivåene når en maksimal effektivitet på bare 10%, og er populært kjent som “10% -regelen”. Imidlertid kan denne tilnærmingen i hvert samfunn variere betydelig.

Dette betyr at for den totale energien som er lagret av planteetere, for eksempel utgjør den bare 10% av den totale energien som var i den primære produsenten som de forbrukte. På samme måte finner vi hos sekundærforbrukere 10% av energien som er lagret av primærforbrukere.

Hvis vi ønsker å se det kvantitativt, kan du tenke på følgende eksempel: anta at vi har 100 kalorier med solenergi fanget av fotosyntetiske organismer. Av disse vil bare 10 kalorier overføres til planteetere, og bare 1 til rovdyr.

Matkjeder er ikke enkle

Når vi tenker på næringskjeder, kunne vi anta at nivåene som utgjør dem er ordnet i lineære sett, perfekt avgrenset fra hverandre. Imidlertid finner vi i naturen at ett nivå samhandler med flere nivåer, slik at kjeden ser ut som et nettverk.

Matkjeder er korte

Når vi ser på matvarekjeder, vil vi innse at de består av bare noen få nivåer - de fleste av fem ledd eller mindre. Noen spesielle kjeder, som i Antarktis, har mer enn syv lenker.

Derfor har forskere stilt spørsmål ved eksistensen av få trofiske nivåer. Hypotesene som er relevante for emnet er følgende:

Energihypotese

Det er to hypoteser for å forklare denne begrensningen i lengden. Den første er den såkalte "energihypotesen", der kjedenes viktigste begrensning er ineffektiviteten av energioverføring fra et nivå til et annet. På dette tidspunktet er det verdt å huske 10% -hypotesen nevnt i forrige seksjon.

Etter antakelsen av den forrige hypotesen, bør vi finne at i økosystemer med høy primær produktivitet av de fotosyntetiske organismer i området, er kjedene lengre, siden energien den begynner med er større.

Dynamisk stabilitetshypotese

Den andre hypotesen er relatert til dynamisk stabilitet og foreslår at kjedene er korte fordi de gir større stabilitet enn de lengre kjedene. Hvis det oppstår en brå befolkningssvingning i de lavere nivåene, kan vi finne lokal utryddelse eller reduksjon av de øvre trofiske nivåene.

I miljøer som er mer utsatt for miljøvariabilitet, bør rovdyr på høyere nivå ha plastisitet for å finne nytt byttedyr. Dessuten, jo lenger kjede, jo vanskeligere vil systemet komme seg.

bevis

Når man tar hensyn til dataene som er samlet inn av forskerne, ser den mest sannsynlige hypotesen ut til å være energihypotesen. Gjennom manipulasjonsforsøk er det konkludert med at primærproduktivitet proporsjonalt påvirker lengden på næringskjeden.

referanser

1. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Invitasjon til biologi. Macmillan.
2. Levin, SA, Carpenter, SR, Godfray, HCJ, Kinzig, AP, Loreau, M., Losos, JB, … & Wilcove, DS (Eds.). (2009). Princeton-guiden til økologi. Princeton University Press.
3. Maynard-Smith, J. (1978). Modeller i økologi. CUP Arkiv.
4. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Økologi: innvirkning av aktuelle miljøproblemer på helse og miljø. Ecoe Editions.
5. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Campbellbiologi. Pearson.
6. Rockwood, LL (2015). Introduksjon til populasjonsøkologi. John Wiley & Sons.