Sieć troficzna lub sieć pokarmowa to zestaw interakcji pokarmowych między żywymi istotami w ekosystemie. Sieć pokarmowa jest tworzona przez przeplatanie się wielu łańcuchów pokarmowych (sekwencja liniowa, która przechodzi od producenta do ostatniego konsumenta).
Ściśle mówiąc, sieci pokarmowe nie są otwarte, ale ostatecznie tworzą zamknięte cykle, w których każdy organizm staje się pożywieniem dla innego. Dzieje się tak, ponieważ rozkładające się i szkodliwe substancje ostatecznie wprowadzają składniki odżywcze każdej żywej istoty do sieci..
W obrębie sieci troficznej identyfikowane są różne poziomy troficzne, z których pierwszy jest tworzony przez producentów, którzy wprowadzają energię i materię do systemu poprzez fotosyntezę lub chemosyntezę..
Producenci ci służą następnie jako żywność dla tzw. Konsumentów pierwotnych, którzy z kolei będą konsumowani przez innych (wtórnych) konsumentów. Ponadto w zależności od złożoności ekosystemu mogą występować inne poziomy konsumentów.
Dodatkowo sieci stają się bardziej złożone ze względu na znaczny udział organizmów wszystkożernych (zjadają one zwierzęta, rośliny, grzyby). Dlatego te typy organizmów mogą w dowolnym momencie zajmować różne poziomy troficzne..
Istnieją różne typy sieci troficznych w zależności od różnych ekosystemów, w których się rozwijają, i modelu używanego przez badacza. Ogólnie rzecz biorąc, znajdujemy lądowe sieci troficzne i wodne sieci troficzne, a w ramach tych ostatnich słodkowodnych i morskich.
W ten sam sposób w sieciach naziemnych, każdy biom ma swoje cechy szczególne w zależności od gatunku, z którego się składa..
Poziomy troficzne odnoszą się do hierarchii każdego węzła sieci troficznej, począwszy od producenta. W tym sensie pierwszy poziom troficzny dotyczy producentów, a następnie różnych poziomów konsumentów. Bardzo szczególnym rodzajem konsumentów końcowych są substancje niszczące i rozkładające.
Chociaż model ma tendencję do przedstawiania sieci jako hierarchii oddolnej, w rzeczywistości jest to trójwymiarowa, nieograniczona sieć. W końcu konsumenci wyższego szczebla będą również konsumowani przez detrytujących i rozkładających się..
Podobnie mineralne składniki odżywcze uwalniane przez szkodników i rozkładających się będą ponownie włączane do sieci przez pierwotnych producentów..
Ekosystem to złożona interakcja czynników abiotycznych (klimat, gleba, woda, powietrze) i biotycznych (organizmy żywe). W tym systemie ekologicznym przepływa materia i energia, a głównym źródłem energii jest promieniowanie elektromagnetyczne Słońca.
Innym źródłem energii są gorące źródła z fumaroli głębin oceanicznych. To źródło zasila bardzo szczególne sieci troficzne, tylko na dnie morskim.
Producentami są wszystkie organizmy, które pozyskują energię ze źródeł nieorganicznych, zarówno energii słonecznej, jak i nieorganicznych pierwiastków chemicznych. Ci producenci stanowią punkt wejścia energii i materii do sieci pokarmowej..
Energia słoneczna nie może być wykorzystana przez wszystkie organizmy żywe do ich strukturalnego i funkcjonalnego rozwoju. Tylko organizmy autotroficzne mogą go przyswoić i przekształcić w przyswajalne formy do końca życia na Ziemi..
Jest to możliwe dzięki reakcji biochemicznej zwanej fotosyntezą, aktywowanej promieniowaniem słonecznym wychwytywanym przez specjalistyczny pigment (chlorofil). Wykorzystując wodę i atmosferyczny CO₂, fotosynteza przekształca energię słoneczną w energię chemiczną w postaci węglowodanów.
Z węglowodanów i wykorzystując minerały wchłaniane z gleby, organizmy autotroficzne mogą budować wszystkie swoje struktury i aktywować swój metabolizm.
Głównymi autotrofami są rośliny, algi i bakterie fotosyntetyzujące, które stanowią pierwszy poziom łańcucha troficznego. Dlatego każdy organizm, który konsumuje autotrof, będzie miał dostęp do tej chemicznej formy energii do własnego rozwoju..
Królestwo Archea (jednokomórkowe podobne do bakterii) obejmuje organizmy zdolne do pozyskiwania energii z utleniania związków nieorganicznych (litotrofów). W tym celu nie wykorzystują światła słonecznego jako podstawowego źródła energii, ale substancje chemiczne.
Substancje te pozyskiwane są np. W głębinach morskich, emitowane przez ucieczki podmorskich wulkanów. Podobnie są organizmami autotroficznymi, dlatego też stanowią część podstawy łańcuchów pokarmowych.
Ten poziom obejmuje organizmy heterotroficzne, to znaczy, że nie są one w stanie produkować własnej żywności i pozyskiwać jej z konsumpcji pierwotnych producentów. Dlatego wszyscy roślinożercy są głównymi konsumentami, a także organizmy spożywające chemosyntetyczne archeony..
Nie wszystkie struktury roślinne są łatwe do strawienia, tak jak mięsiste owoce, które wyewoluowały, aby je spożywać i pomagać w rozpraszaniu nasion..
W tym sensie roślinożercy przystosowali się do trawienia włóknistych tkanek roślinnych poprzez złożone układy trawienne. W tych systemach nawiązuje się symbiotyczne relacje z bakteriami lub pierwotniakami, które pomagają w procesie fermentacji..
Wszystkożerne zjadają organizmy zdolne do zachowywania się jako konsumenci pierwotni, drugorzędni, a nawet trzeciorzędni. Oznacza to, że są to organizmy, które spożywają żywność pochodzenia roślinnego, zwierzęcego, grzybowego lub bakteryjnego..
Ta kategoria obejmuje człowieka, a także jego krewnych, szympansy i inne zwierzęta, np. Niedźwiedzie. Podobnie, wielu detryturystów i rozkładających się zachowuje się ściśle jak wszystkożercy..
Obecność wszystkożernych, zwłaszcza na pośrednich poziomach sieci, sprawia, że ich analiza jest bardziej złożona.
Są to organizmy heterotroficzne, które nie są w stanie bezpośrednio konsumować producentów i pozyskiwać ich energii, konsumując konsumentów pierwotnych. Stanowią mięsożerne, które połykają i trawią tkanki tworzące organizm konsumentów pierwotnych, aby uzyskać energię i rozwijać się.
Jako konsumenci wtórni wchodzą zwłaszcza do tych organizmów, które żywiąc się konsumentami pierwotnymi, mogą być przedmiotem spożycia. W tym przypadku posłużą jako pokarm dla większych drapieżników, które stanowią kategorię konsumentów trzeciorzędnych..
Innym przypadkiem, który wprowadza złożoność w sieciach troficznych, są rośliny owadożerne. Rośliny te są producentami, o ile przeprowadzają proces fotosyntezy z energii słonecznej, ale są również konsumentami wtórnymi i trzeciorzędnymi, ponieważ degradują owady..
Na przykład gatunki roślin z rodzin Droseraceae (rodzaj Rosiczka) i Sarraceniaceae (rodzaj Heliamphora), rosną na szczytach tepuis (piaskowcowych gór tabelarycznych z glebami ubogimi w azot). Ten typ roślin ewoluował, aby pozyskiwać azot z ciał owadów, a nawet małych żab.
Są to organizmy heterotroficzne, które żywią się innymi konsumentami, zarówno pierwotnymi, jak i wtórnymi. W przypadku wszystkożernych również włączają producentów bezpośrednio do swojej diety.
Oto super drapieżniki, które są organizmami zdolnymi do wyprzedzania innych, ale nie są podatne na drapieżnictwo. Jednak pod koniec ich cyklu życia są one pożerane przez padlinożerców, szkodników i rozkładających się..
Uważa się, że znajdują się na szczycie piramidy żywieniowej, a głównym super drapieżnikiem są ludzie. Prawie wszystkie sieci pokarmowe mają co najmniej jednego z tych super-drapieżników, takich jak lew na afrykańskiej sawannie i jaguar w amazońskim lesie deszczowym..
W ekosystemach morskich występują rekiny i orki, natomiast w tropikalnych ekosystemach słodkowodnych występują krokodyle i aligatory..
Niektóre zwierzęta żywią się zwłokami innych zwierząt, na które nie polowały. Tak jest w przypadku myszołowów czy sępów, a także niektórych gatunków hien (hiena cętkowana, jeśli jest zdolna do polowania).
Dlatego chodzi o konsumentów, którzy żywią się konsumentami na każdym poziomie troficznym. Niektórzy autorzy zaliczają je do rozkładających się, podczas gdy inni zaprzeczają tej lokalizacji, ponieważ te zwierzęta konsumują duże kawałki mięsa..
W rzeczywistości istnieją drapieżniki, które działają jak padlinożercy, gdy polowanie jest rzadkie, takie jak duże koty, a nawet ludzie..
Różne formy pasożytnictwa są również czynnikiem wpływającym na złożoność sieci pokarmowych. Bakteria, grzyb lub chorobotwórczy wirus zjadają zarażony organizm, a nawet powodują jego śmierć, a zatem zachowują się jak konsumenci.
Obejmuje ogromną różnorodność organizmów, które przyczyniają się do degradacji materii organicznej po śmierci żywych istot. Są to heterotrofy, które żywią się rozkładającą się materią organiczną i obejmują bakterie, grzyby, protisty, owady, pierścienice, kraby i inne..
Chociaż organizmy te nie są zdolne do bezpośredniego wchłaniania porcji materii organicznej, są bardzo wydajnymi rozkładnikami. Robią to dzięki wydzielaniu substancji zdolnych do rozpuszczania tkanek, a następnie wchłaniania składników odżywczych..
Organizmy te bezpośrednio konsumują rozkładającą się materię organiczną w celu uzyskania pożywienia. Na przykład dżdżownice (Lumbricidae) przetwarzające materię organiczną, wilgoć (Oniscidea), chrząszcze i wiele gatunków krabów.
Istnieją różne kryteria klasyfikacji sieci troficznych i zasadniczo istnieje tyle rodzajów sieci troficznych, ile jest ekosystemów na Ziemi.
Pierwsze kryterium klasyfikacji opiera się na dwóch głównych mediach istniejących na planecie, którymi są ziemia i woda. W ten sposób istnieją sieci naziemne i wodne..
Z kolei sieci wodne są zróżnicowane na słodkowodne i morskie; istniejące w każdym przypadku różne typy sieci.
Można je również różnicować w zależności od dominujących interakcji biologicznych, z których najpowszechniejsze są te oparte na drapieżnictwie. W nich sekwencja drapieżnictwa jest generowana przez producentów podstawowych i ich spożycie przez roślinożerców..
Istnieją również sieci troficzne oparte na pasożytnictwie, w których żywi się nim gatunek zwykle mniejszy od żywiciela. Z drugiej strony istnieją hiperpasożyty (organizmy pasożytujące na innych pasożytach).
Na przykład rodzina roślin Loranthaceae grupuje razem rośliny pasożytnicze. W tym przypadku rośliny przeprowadzają fotosyntezę, ale pasożytują na innych roślinach, aby uzyskać wodę i minerały..
Ponadto istnieją gatunki z tej rodziny, które pasożytują na innych roślinach z tej samej grupy i zachowują się jak hiperpasożyty..
Sieci pokarmowe są również klasyfikowane w zależności od zastosowanego modelu reprezentacji. Zależy to od zainteresowania badacza, w zależności od tego, który model będzie odzwierciedlał określony rodzaj informacji.
Tak więc istnieją sieci źródłowe, sieci zatopione, sieci łączności, sieci przepływu energii i sieci funkcjonalne..
Modele te koncentrują się na głównych węzłach źródłowych, czyli takich, które dostarczają do systemu największą ilość pożywienia. W taki sposób, że reprezentują wszystkie drapieżniki, które żywią się tymi sękami i ilość otrzymywanego pożywienia.
W przeciwieństwie do poprzedniego modelu, ten skupia się na węzłach drapieżników, reprezentujących całą ich zdobycz i to, co te ofiary zjadają. Dlatego, podczas gdy sieć źródłowa przechodzi od dołu do góry w sekwencji poziomów troficznych, sieć zatopiona podąża odwrotną ścieżką..
W tym przypadku jest to część sieci jako całości i chodzi o przedstawienie wszystkich możliwych połączeń pokarmowych w ekosystemie..
Ten typ modelu sieci pokarmowej koncentruje się na ilościowym przepływie energii przez ekosystem. Są to tak zwane badania stechiometryczne, które określają ilości materii i energii, które oddziałują w reakcji i mierzą produkt.
Sieci funkcjonalne skupiają się na ustaleniu wagi każdej podgrupy węzłów w działaniu systemu, zdefiniowaniu struktury i funkcji. Zakłada, że nie wszystkie interakcje żywnościowe zachodzące w ekosystemie mają takie samo znaczenie dla jego stabilności funkcjonalnej.
Jednocześnie tego typu sieć ocenia, ile z możliwych połączeń troficznych w ekosystemie faktycznie występuje i które węzły dostarczają mniej lub więcej biomasy..
Wreszcie sieć pokarmowa może być neoekologiczna lub paleoekologiczna. W pierwszym przypadku reprezentuje obecną sieć pokarmową, w drugim rekonstrukcję już wymarłej sieci.
W środowisku lądowym istnieje ogromna różnorodność ekosystemów składających się z różnych kombinacji gatunków. Dlatego sieci troficzne, które można rozgraniczać, osiągają ogromną liczbę.
Należy pamiętać, że biosfera jest całkowicie połączonym, złożonym systemem, dlatego jest gigantyczną siecią pokarmową. Jednak w celu zrozumienia funkcjonowania przyrody istoty ludzkie wyznaczają funkcjonalne części tej sieci.
W ten sposób można scharakteryzować sieć troficzną lasu tropikalnego, lasu umiarkowanego, sawanny lub pustyni jako odrębnych bytów..
W lesie tropikalnym różnorodność organizmów żywych jest ogromna, podobnie jak mikrośrodowiska, które są w nim generowane. Dlatego zachodzące interakcje pokarmowe są również bardzo zróżnicowane.
Produktywność roślinna lasów tropikalnych jest wysoka, a także wysoka wydajność recyklingu składników odżywczych. W rzeczywistości najwyższy udział składników odżywczych znajduje się w biomasie roślinnej i ściółce pokrywającej glebę..
Największy zbiór energii słonecznej przez producentów w lasach tropikalnych występuje w górnym okapie. Istnieją jednak różne warstwy dolne, które przechwytują światło, które jest w stanie filtrować, w tym rośliny pnące, epifity, zioła i krzewy..
Zgodnie z powyższym większość konsumentów pierwotnych lasów żeruje w koronach lasu. Istnieje ogromna różnorodność owadów, które żywią się liśćmi drzew, podczas gdy ptaki i nietoperze owocożerne zjadają owoce i nasiona..
Istnieją również ssaki, takie jak małpy, leniwce i wiewiórki, które żywią się liśćmi i owocami..
Wiele ptaków to owadożerne, a niektóre owady, takie jak modliszka, są drapieżnikami innych owadów roślinożernych. Istnieją również ssaki owadożerne, takie jak miód, który zjada mrówki, w tym przypadku zarówno roślinożerne, jak i mięsożerne..
Jedną z najliczniejszych i najbardziej zróżnicowanych taksonomicznie grup w dżungli są mrówki, choć ze względu na swoją wielkość pozostają niezauważone..
Różne gatunki mrówek mogą zachowywać się jak główni konsumenci żywiąc się liśćmi i wydzielinami roślin. Inne gatunki działają jako konsumenci wtórni, polując i żerując na innych owadach, a nawet na większych zwierzętach.
Ważnym przypadkiem są legionowe mrówki lub tłumy w lasach tropikalnych, które okresowo stanowią tysiące lub miliony osobników. Przemieszczają się one razem, żerując na wszystkich zwierzętach w ich zasięgu, głównie na owadach, chociaż mogą zjadać małe kręgowce..
Ten typ lasu jest wyraźnym przykładem złożoności, do której może dotrzeć sieć troficzna w lesie tropikalnym. W tym przypadku w porze deszczowej w pasmach górskich, z których powstają wielkie rzeki przecinające dżungle, dochodzi do powodzi.
Wody rzeki wnikają w dżunglę osiągając do 8 i 10 m wysokości iw tych warunkach leśne sieci troficzne słodkowodne i lądowe są zintegrowane.
Tak więc są przypadki takie jak ryby Arapaima gigas który jest zdolny do skoku, aby złapać małe zwierzęta siedzące na liściach drzew.
Wielkimi drapieżnikami lasów deszczowych są koty, duże węże, a także krokodyle i aligatory. W przypadku dżungli amerykańskich tropików jaguar (Panthera onca) i anakonda (Eunectes murinus) są tego przykładami.
Z kolei w afrykańskiej dżungli występuje lampart, jadowity wąż mamba czarna (Dendroaspis polylepis) lub pyton afrykański (Python sebae). A w przypadku tropikalnej Azji to tygrys (Panthera tigris) i pyton siatkowy (Malayopython reticulatus).
Są też ptaki drapieżne, które zajmują najwyższy poziom troficzny, np. Orzeł harpia (Harpia harpyja).
Dno lasu deszczowego jest sam w sobie ekosystemem z dużą różnorodnością organizmów. Są to różne grupy, takie jak bakterie, grzyby, protisty, owady, pierścienice i ssaki, które tworzą tam swoje nory.
Większość tych organizmów bierze udział w procesie rozkładu materii organicznej, która jest ponownie wchłaniana przez skomplikowany system korzeni i grzybów..
Stwierdzono, że w ryzosferze (systemie korzeniowym gleby) występują tak zwane grzyby mikoryzowe. Grzyby te ustanawiają symbiotyczne relacje z korzeniami, które dostarczają im składników odżywczych, a grzyby ułatwiają wchłanianie wody i składników mineralnych przez drzewo..
Pustynie są ekosystemami o niskiej produktywności ze względu na ich warunki środowiskowe, zwłaszcza niedobór wody i ekstremalne temperatury. Te warunki środowiskowe warunkują rzadką pokrywę roślinną, więc produkcja jest ograniczona, a obecna fauna jest ograniczona..
Kilka gatunków roślin, takich jak zwierzęta, przystosowało się w swoim procesie ewolucyjnym do tych warunków. Większość zwierząt ma nocne nawyki i spędza dzień w podziemnych norach, aby uniknąć promieniowania słonecznego.
W tych ekosystemach producenci składają się z kserofilnych gatunków roślin (przystosowanych do warunków suszy). W przypadku pustyń amerykańskich dobrym przykładem są kaktusy, które dostarczają jadalnych owoców zjadanych przez owady, ptaki i gryzonie..
Na obszarach pustynnych żyją owady, ptaki, gady i gryzonie, które żywią się nielicznymi roślinami zamieszkującymi pustynię. Na Saharze występują gatunki roślinożerne, które przez długi czas nie piją wody.
Wśród nich są dromader (Camelus dromedarius) i gazela dorcas (Gazella dorcas).
Gatunki mięsożerne zamieszkują pustynię, które żywią się głównymi konsumentami. Wśród nich są pajęczaki, takie jak skorpiony, które żywią się innymi owadami.
Podobnie, istnieją ptaki drapieżne, takie jak jastrzębie i sowy, które chwytają inne ptaki, gryzonie i gady. Istnieją również jadowite węże, takie jak grzechotnik (Crotalus spp.), których ofiarą są głównie gryzonie pustynne.
Na amerykańskich pustyniach wśród ssaków są puma (Puma concolor) i kojot (Canis latrans). Podczas gdy kilka gatunków lisów zamieszkuje Saharę, wśród nich fenek (Vulpes zerda) i blady lis (Vulpes pallida).
Gepard Sahary (Acinonyx jubatus hecki) jest największym drapieżnikiem na tej pustyni, ale niestety grozi mu wyginięcie.
Różnorodność środowisk morskich determinuje również dużą różnorodność sieci pokarmowych. W tym przypadku wyróżniają się dwa typy podstawowych sieci troficznych: oparta na fitoplanktonie i wspierana przez archeony chemosyntetyczne..
Najbardziej charakterystyczna sieć pokarmowa środowiska morskiego opiera się na aktywności fitoplanktonu (mikroskopijnych organizmów fotosyntetyzujących unoszących się w warstwach powierzchniowych). Od tych producentów generowane są różne łańcuchy pokarmowe, które tworzą złożone morskie sieci troficzne..
Fitoplankton obejmuje liczne gatunki cyjanobakterii, protistów i jednokomórkowych glonów, takich jak okrzemki. Są autotrofami fotosyntetycznymi, które tworzą populacje miliardów mikroskopijnych osobników.
Są one przenoszone przez prądy oceaniczne i służą jako pokarm dla podstawowych konsumentów. W płytkich wodach, do których dociera światło słoneczne, rozwijają się łąki alg, a nawet roślin wodnych.
Producenci służą również jako pokarm dla ryb, żółwi morskich i innych organizmów drapieżnych.
Jednym z głównych jest zooplankton, czyli mikroskopijne zwierzęta, które są również częścią planktonu i żywią się fitoplanktonem. Ponadto innymi głównymi konsumentami są płetwal błękitny, rekin wielorybi i wiele ryb..
W rafach koralowych polipy koralowe żywią się fitoplanktonem, a inne organizmy żywią się polipami. Tak jest w przypadku papugoryby (Scaridae) i gwiazdy korony cierniowej (Acanthaster planci).
Należą do nich różne organizmy żywiące się rybami, takie jak inne ryby, ukwiały, ślimaki, kraby, foki, lwy morskie..
Wielkimi drapieżnikami morskimi są rekiny, zwłaszcza większe gatunki, takie jak żarłacz biały. Innym wielkim drapieżnikiem na otwartym morzu jest orka, podobnie jak delfiny, będące jedną z ulubionych ofiar orki, foki, które z kolei żywią się rybami.
Procesowi rozkładu sprzyjają warunki środowiska morskiego oraz działanie bakterii i rozkładających się robaków..
W kominach hydrotermalnych znajdujących się w grzbietach oceanicznych na głębokości ponad 2000 m znajdują się bardzo osobliwe ekosystemy. Biorąc pod uwagę, że dno morskie na tych głębokościach jest prawie puste, zwraca uwagę eksplozja życia na tych obszarach..
Światło słoneczne nie dociera do tych głębokości, dlatego proces fotosyntezy nie może się rozwinąć. Dlatego sieć pokarmowa tych ekosystemów jest wspierana przez organizmy autotroficzne, które pozyskują energię z innego źródła..
W tym przypadku są to archeony zdolne do utleniania związków nieorganicznych, takich jak siarka, i wytwarzania energii chemicznej. Bakterie te znajdują środowisko sprzyjające ich masowemu rozmnażaniu się dzięki ciepłym wodom fumaroli generowanym przez aktywność wulkaniczną..
W ten sam sposób te fumarole wydalają związki, takie jak siarka, które są wykorzystywane do ich chemosyntezy..
Zwierzęta takie jak małże, robaki i inne organizmy żywią się archeonami. Podobnie prezentowane są bardzo szczególne skojarzenia symbiotyczne, takie jak ślimak ślimaka łuskowatego (Crysomallon squamiferum).
Ślimak ten zależy wyłącznie od symbiotycznej relacji, którą nawiązuje z chemosyntetycznymi archeonami, które dostarczają mu pożywienia..
Niektóre ryby głębinowe żywią się innymi organizmami, które z kolei konsumują bakterie chemosyntetyczne.
W głębokim oceanie występują gatunki ryb, robaków i innych organizmów żyjących na szczątkach organicznych, które wytrącają się z powierzchni.
Zimne głębokie prądy wypychają składniki odżywcze z dna morskiego na powierzchnię, integrując w ten sposób morskie sieci pokarmowe.
Jeszcze bez komentarzy