المحتوى
إن علاقات "من يأكل من" التي ترمز إلى نموذج السلسلة الغذائية تمنح النظم الإيكولوجية للأرض بعض هياكلها الأساسية حقًا. قد تكون السلسلة الغذائية المفعمة بالحيوية بمثابة نسر يقفز على jackrabbit أو سمكة قرش تشق طريقها عبر مدرسة للرنجة ، ولكن يمكنك أيضًا تصور حركة أكثر جوهرية ؛ تلك الطاقة ، التي تولدت أصلاً عن طريق التفاعلات النووية في الشمس ، والتي تتدفق عبر نظام بيئي إلى السلطة الذي يحكم قوى الحياة.
الطاقة في النظم البيئية
تعمل الطاقة الكهرومغناطيسية الناتجة عن الشمس على تغذية جميع النظم الإيكولوجية للكوكب تقريبًا ، رغم وجود مجتمعات في أعماق البحار تستفيد بدلاً من ذلك من الطاقة التي توفرها المخارج الحرارية المائية. النباتات الخضراء "إصلاح" الطاقة الشمسية القادمة ؛ أي أنها تلتقطها وتحولها من خلال عملية التمثيل الضوئي إلى طاقة كيميائية داخل الكربوهيدرات. ثم تغذي الطاقة الموجودة في الروابط الكيميائية لتلك المركبات الكائنات الأخرى التي تستهلك النباتات أو المخلوقات التي تتناول النباتات ، والتي تشمل اللافقاريات والفطريات والميكروبات التي تتحلل المواد العضوية الميتة.
لأن التحلل ينتج العناصر الغذائية غير العضوية الأساسية التي تستخدمها النباتات لدفع عملية التمثيل الضوئي ، المسألة دورات من خلال النظام البيئي. الطاقة ، على النقيض من ذلك ، لم يتم إعادة تدويرها بل بالأحرى يطفو من خلال النظام: تنتج ميكانيكا الحياة - باستخدام الطاقة الكيميائية لتشغيل العمليات الحيوية التي تحافظ على تنظيم الكائن الحي - الحرارة باعتبارها المنتج الثانوي النهائي ، ولا يمكن تحويلها إلى شكل من أشكال الطاقة يمكن استخدامها بواسطة أشكال الحياة. وبالتالي ، تحتاج النباتات إلى إمداد ثابت من ضوء الشمس لتغذية التمثيل الضوئي ، والكائنات الحية غير الضوئية تتطلب كمية ثابتة من الطعام للحصول على طاقة جديدة.
المنتجون والمستهلكون والمتحللون
نظرًا لأنها تنتج طاقة كيميائية قابلة للاستخدام من الإشعاع الكهرومغناطيسي للشمس ، فإن النباتات الخضراء والكائنات الحية الأخرى التي تحتوي على التمثيل الضوئي مثل الطحالب والبكتيريا الزرقاء تسمى "المنتجون". إن الكائنات غير الضوئية التي تعتمد بشكل مباشر أو غير مباشر على الطاقة التي يحددها المنتجون هي "مستهلكون للنظام الإيكولوجي". ". آكلة اللحوم مثل الغزلان أو السلحفاة يأكل النباتات للحصول على تلك الطاقة ؛ انه المستهلك الرئيسي لأنه يستهلك المنتج نفسه. الحيوان الذي يفترس على الحيوانات العاشبة ، مثل الحيوانات آكلة اللحوم مثل العنكبوت أو النمر ، هو المستهلك الثانوي. آكلات اللحوم آكل اللحوم آكلة اللحوم الأخرى ، بطبيعة الحال - بومة كبيرة قرنية تفترس على ابن عرس ، ويقول - حتى تتمكن من التحدث أيضا عن المستهلكين العالي.
العديد من الحيوانات ، من السترات الصفراء إلى الدببة البنية ، تأكل كل من النبات والحيوان ؛ هؤلاء حيوانات آكلة اللحوم ونباتات وبالتالي بمثابة كل من المستهلكين الأولية والثانوية. التحلل هو فئة خاصة من المستهلكين الذين يتغذون على المواد النباتية والحيوانية الميتة ، حيث يقومون بتحويل المواد العضوية إلى غازات ومعادن غير عضوية يمكن إعادة تدويرها كمغذيات مرة أخرى في النظام.
ضع في اعتبارك أن السلسلة الغذائية لا تتضمن سوى كائن حي يستهلك آخر بالكامل. غالبًا ما لا تقوم الحيوانات العاشبة بتدمير النباتات الفردية التي تتصفحها أو ترعيها ، كما أن العديد من الطفيليات لا تقتل الكائنات الحية التي تستمد قوتها بشكل مباشر. علاوة على ذلك ، هناك العديد من العلاقات المتبادلة التي يستمد فيها شكل من أشكال الحياة الطاقة من الآخر مع توفير نوع من الخدمة في التبادل ؛ على سبيل المثال ، الفطريات التي تستعمر جذور النباتات والحصول على الطاقة منها مع تعزيز قدرة النبات على امتصاص الماء والمواد الغذائية.
سلاسل الغذاء وأهرامات الكتلة الحيوية
يشكل مسار الطاقة من المنتجين إلى المستهلكين إلى المتحللين سلسلة غذائية. يمكن للمرء أن يشمل العشب إلى impala إلى الفهد. في الواقع ، غالبا ما تأكل الكائنات الحية وتؤكلها كائنات أخرى متعددة ، مما يجعل الشبكة الغذائية - في الأساس مجموعة من سلاسل الأغذية المتشابكة - النموذج الأكثر تفصيلاً ، ولكن البنية الخطية الأساسية لسلسلة الغذاء لا تزال مفيدة لتتبع تدفق طاقة النظام الإيكولوجي. كل سلسلة من سلسلة الغذاء تمثل أ المستوى الغذائي: منتج تحتل المستوى الغذائي القاعدي ، المستهلك الرئيسي في اليوم التالي وهلم جرا.
مفهوم ذات الصلة هو الكتلة الحيوية أو هرم الطاقة، والذي يرمز إلى النسبة النسبية للكائنات على مستويات غذائية مختلفة في النظام البيئي. على الرغم من أنها ليست قاعدة صارمة وسريعة ، إلا أن المنتجين يفوق عدد المستهلكين الأساسيين بشكل كبير ، والمستهلكون الأساسيون يفوقون عدد المستهلكين الثانويين. هذا هو بسبب عدم الكفاءة الكامنة لنقل الطاقة من خلال النظام البيئي. في المتوسط ، يعمل التمثيل الضوئي على إصلاح أقل بكثير من 1 في المائة من الطاقة الشمسية القادمة للأرض ، وأن نسبة صغيرة فقط من الطاقة الكيميائية الناتجة تدخل بالفعل في السلسلة الغذائية ؛ الكثير منه يستخدم النبات لنفسه. في كل مرحلة من مراحل السلسلة الغذائية ، يتم "حرق" الطاقة لتنفس الكائن الحي وفقدانه للتدفئة ، لذلك تتوفر كميات منخفضة للمستهلكين في مستويات غذائية أعلى. التقريب القياسي هو أن 10 في المائة فقط من الطاقة المخزنة على مستوى غذائي واحد تنتقل إلى المستوى التالي للأعلى. وبصورة تقريبية ، هذا هو السبب في أن أوركا واحدة تتطلب ، عبر الروابط المتداخلة لسلسلة الغذاء ، مثل الروبيان والسمك والأختام ، العديد من العوالق للحفاظ على نفسها.