Дял:
Какво е хранителна мрежа и хранителна верига?
а трофична мрежа е набор от различни видове организми, които принадлежат към една и съща екологична ниша, свързани помежду си чрез взаимоотношения на хранене (Fabré, 1913).
Трофичните мрежи осигуряват единни теми за екологията (Lafferty, et al., 2006), т.е. те имат за цел да обяснят поведението на биоразнообразието в различни ниши, както и потока на енергия, който се среща между тях..
Хранителната верига или трофичната верига е линейна мрежа от връзки в хранителна мрежа между произвеждащи организми (като трева или дървета, които използват слънчевата радиация за производството на храната им) и хищни видове (като мечки или вълци)..
Хранителната верига показва как организмите са свързани помежду си с храната, която ядат. Всяко ниво на верига представлява различно трофично ниво.
Често трофичната мрежа се бърка с трофична верига. Разликата между двете е, че трофичната верига описва пътя на енергията, трансформирана в храна от производител до краен потребител чрез връзки.
От друга страна, трофичната мрежа е набор от взаимодействия, описани на съществуващи трофични нива в една и съща екосистема.
Трофични нива
Организмите на дадена екосистема се класифицират, според диетата си, на различни трофични нива. Тези нива съответстват на производители, потребители и декомпозитори.
Производителите са организмите, които произвеждат собствена храна от фотосинтеза, известна също като автотрофни организми. Повечето от растенията и водораслите се намират в тази класификация.
Консумативните организми са разделени на първични, вторични и третични. Основните потребители са тези, които ядат директно от растенията. Те могат да бъдат големи тревопасни животни като слона или насекоми като пчели и пеперуди. Паразитните растения също се считат за първични потребители.
Вторичните потребители са хищници на първичните потребители и на другите потребители, така че те зависят косвено от производителите. Примери за това могат да бъдат вълкът, паяците, жабите, пумите, мечката и месоядните растения..
Животните за почистване на животни са на последно ниво от потребителите, защото ядат всички мъртви животни. Примери за животни-чистачи са кондорът, каракарата и лешоядите.
И накрая, разлагащите организми са тези, които се хранят с мъртви животни и растителни вещества. Те играят много важна роля в цикъла на хранителните вещества, тъй като връщат елементите на мъртвата материя в почвата, която трябва да се реинтегрира в екосистемата. Примери за декомпозитори са гъбичките и бактериите.
Характеристики на една трофична мрежа
Предполага се, че организмът принадлежи към трофичната мрежа, докато е част от разглежданата екосистема (Fabré, 1913).
Често хищниците са по-големи от плячката си, с изключение на патогени, паразити и паразитоиди. В допълнение, обемът на тялото на вида е повлиян от структурата на трофичните вериги и взаимодействията между всички видове (Brose, et al., 2006)..
Най-много едно ниво се възползва от само 10% от енергията на предишното трофично ниво, поради което поради голямата загуба на енергия хранителните вериги обикновено имат няколко стъпки..
Хранителните мрежи осигуряват сложни, но управляеми представяния на биологичното разнообразие, взаимодействията на видовете и структурата и функциите на екосистемата (Dunne, et al., 2002)..
Рискове при изчезването на връзка
Рискът от прекъсване на връзката и липсата на видове, които да го заместят, би бил радикален за оцеляването на другите видове, които живеят в него и за здравето на гората..
Има видове, които се считат за ключови в екосистемите и ако тяхното население се елиминира или понижи, това би довело до дисбаланс в взаимодействията на всички останали. Някои от тях могат да бъдат продуктивни видове като растения, които са източник на храна за по-високите конюшни.
Можем също да намерим ключови видове, които са хищни. Те регулират потребителските популации на здравословни нива за екосистемата и, ако те изчезват, предизвикват въпросния потребител да увеличи популацията си, предизвиквайки дисбаланс в екосистемата..
Има някои прости теории, които потвърждават, че увеличаването на разнообразието от видове на функционална група в екосистемите би подобрило стабилността на екосистемата (Borvall, et al., 2000)..
Поток на материята в мрежата
Въпросът, който тече в трофичната мрежа, се състои от цикъл от минерали в почвата, дървесината, отпадъците и отпадъците от животните..
Този поток от вещества се счита за отворен, тъй като минералите влизат в дъждовната система и се дължат на изветряването в почвата и се губят през почвата чрез оттичане и извличане на почвата (DeAngelis, 1980).
Органичната материя (живи организми, детрит) се предлага в почвата като източник на хранителни вещества. Това става неорганична материя (атмосфера, почва и вода) чрез разлагане, секреция и екскреция, за да влезе отново в цикъла на хранителните вещества или да образува седиментни скали, които няма да бъдат налични като хранителни вещества (минерали в скалите).
Водата е транспортер на хранителни вещества чрез енергия, която преминава от утаяване до изпаряване или изпаряване и обратно, като се кондензира в атмосферата. Този механизъм транспортира до голяма степен водород и кислород сред другите минерали.
Атмосферният кислород се включва в живите същества под формата на газ, свързва други елементи и се изхвърля от организми под формата на газ или вода.
Въглеродният цикъл може да влезе в трофичната мрежа от индустрията, чрез дишането на живи същества или от CO2, който присъства в атмосферата, който се абсорбира от растенията и по-късно от почвата..
Като цяло, азотният цикъл се осъществява локално между организми, почва и вода чрез разлагане и повторно усвояване. Свободният азот в атмосферата преминава в почвата чрез фиксиране на микроорганизми и след това се абсорбира от растенията или се освобождава в атмосферата..
По-късно растенията се консумират от други организми и тези организми ги изхвърлят в изпражненията, които се връщат в почвата.
Видове трофични мрежи
Трофичните мрежи са графично обяснение за описване на цикъла на хранителните вещества чрез различни трофични вериги, които съставляват организмите с техните различни хранителни навици..
Еколозите са класифицирали различни видове трофични мрежи:
общност
Това е съвкупност от организми, избрани без предишни съображения за хранителните връзки между тях, но по таксономия, размер, местоположение или други критерии (Fabré, 1913).
източник
Тя включва един или повече видове организми, организмите, които ядат, техните хищници и т.н. по веригата (Pimm, et al., 1991)..
потънал
Това е насочен суб-обект на общност от трофичната мрежа. Включва един или повече видове организми (потребители), както и всички видове организми, които потребителите консумират (Fabré, 1913).
Най-разпознаваемите и реализуеми единици в общността са подмрежите, групите от организми, покрити от терминално месоядно животно и взаимосвързани трофично, по такъв начин, че на по-високи нива има малък пренос на енергия към едновременни подмрежи (Paine, 1963; Paine, 1966; ).
Наземни трофични мрежи
В сухоземните екосистеми, енергийният поток на трофичните мрежи започва в листата, извършвайки фотосинтеза за получаване на енергията на слънцето..
Листата се консумират от гръбначни и безгръбначни организми, обикновено тревопасни, които по-късно умират или изхвърлят изпражненията, стават част от почвата (хумус) и се консумират от растенията чрез корените си..
Първо ниво
Откриваме, че основните производители са предимно растения, които съществуват в климат, вариращ от тундра до почви чрез различни видове гори, гори и пасища..
Второ ниво
Второто ниво се състои главно от тревопасни животни, които могат да бъдат гръбначни или насекоми. Въпреки това, тя също е заета от всеядни видове, като черната мечка, която е хищна, но в определени сезони се храни с жълъди от дървета. Всемогъщите видове заемат няколко нива на мрежата едновременно.
Трето ниво
В третото ниво следвайте хищниците, които ядат потребителите на предишните нива. На това ниво можем да открием и паразити, като комарите, които се хранят частично с организми на потребителите.
Като общо правило те имат по-ниско население от тези на другите нива, защото те са едно ниво над хранителната мрежа.
Мрежата продължава да се повишава на ниво, тъй като енергийните потоци достигат до декомпозиторите. Като цяло, колкото повече се повишава нивото на трофичната мрежа, толкова по-малко енергия ще пристигне, така че организмите от тези последни нива са най-уязвими по отношение на смущенията в екосистемите.
В земните трофични мрежи можем да намерим слаби или силни взаимодействия. Пример за силно взаимодействие е зависимостта на хищник от специфична плячка за оцеляване, като иберийския рис, който зависи от популациите на зайците. Силните взаимодействия показват малко разнообразие на видовете и по-крехките екосистеми.
За разлика от това, слабото взаимодействие е това, което се случва, когато хищникът не е специфичен, като койот, който депресира голямо разнообразие от гризачи, които не зависят толкова силно и че могат да бъдат адаптирани да ядат плодове в определени сезони..
Морски трофични мрежи
Морските екосистеми са много важни за хората, защото ни осигуряват храна, както и източник на кислород и улавяне на CO2.
Морските трофични мрежи са много сложни, защото имат висока свързаност между различните видове. Много от тях имат слаби взаимодействия, което означава, че видовете не зависят изключително от един ресурс. Тази ситуация прави морската екосистема устойчива на малки смущения (Rezende et al., 2011).
В допълнение, късите трофични вериги, обикновено три до четири нива на потребителите, преобладават в морската среда, преди да достигнат нивото на големи хищници като акула, кит, тюлени или полярна мечка (Rezende et al., 2011)..
Основните производители са водорасли, морски растения и фотосинтетични и хемосинтетични бактерии. Най-честите примери за първични потребители в морската среда са морски таралежи и копеподи, група от много малки ракообразни, известни също като зоопланктон..
Примери за вторични потребители са голямото разнообразие от малки морски видове риби. Те на свой ред са обсебени от по-големи третични потребители като калмари и риба тон, които по-късно достигат нивото на супер-хищниците.
В крайна сметка, декомпозиторите са съставени от микроскопични организми, които връщат материята в началото на мрежата.
Въпреки съпротивлението на морската среда към смущенията, човешкото същество силно е засегнало тези екосистеми поради замърсяване, ловуване и засилен риболов през последните десетилетия, причинявайки наред с другото населението на Супер-хищниците са спаднали драстично. Това е довело до сериозни последствия, които все още са непредвидими за екосистемата (Rezende et al., 2011).
Микробиални трофични мрежи
Той поддържа много сложна трофична мрежа, чиято работа в крайна сметка води до рециклиране на органичната материя и цикъла на хранителните вещества. Според Domínguez и сътрудници (2009), елементите на трофичните мрежи на недрата са микроорганизми, микрофауна, мезофауна и макрофауна..
Микроорганизмите са основните потребители на тази трофична мрежа (бактерии и гъбички), които разлагат и минерализират сложни органични вещества.
микрофауната
Микрофауната включва най-малките безгръбначни, главно нематоди и повечето червеи, които поглъщат микроорганизми или микробни метаболити или са част от трофични мрежи от микро-хищници.
mesofauna
Мезофауната е съставена от средно големи безгръбначни, с ширина на тялото между 0,2 и 10 mm. Той е много разнообразен таксономично, включващ много анеслиди, насекоми, ракообразни, мириоподи, паякообразни и други членестоноги, които функционират като трансформатори на зеленчуков мулч и поглъщат смес от органични вещества и микроорганизми. Те също така генерират изпражнения, които ще претърпят последваща микробна атака.
макрофауна
Макрофауната се формира от най-големите безгръбначни (ширини на тялото> 1 см), главно включително земни червеи, заедно с някои мекотели, мириаподи и различни групи насекоми..
Процесите на микробната общност се извършват в ризосферата, т.е. тя работи в координация с активността на корените на растенията. Тук актьорите са корените на растения, бактерии, гъбички, микрофауна и мезофауна.
Тези мрежи се характеризират с по-голяма ефективност при преобразуването на биомасата с 45% от капацитета им за фиксиране.
Тези мрежи също се характеризират с много голямо разнообразие от видове, което води до висока излишък в системата.
препратки
- Brose, U., Jonsson, T., Berlow, E.L., Warren, P., Banasek-Richter, C., Bersier, L.F. & Cushing, L. (2006). ВЗАИМООТНОШЕНИЯ НА РАЗМЕРА НА ПОТРЕБИТЕЛСКИТЕ РЕСУРСИ В НАТУРАЛНИТЕ ПРОДУКТИ НА ХРАНИТЕ Ecology, vol. 87 (10), pp. 2411 - 2417.
- Borrvall, C., Ebenman, B., Jonsson, T., & Jonsson, T. (2000). Биоразнообразието намалява риска от каскадно изчезване в моделни хранителни мрежи. Ecology Letters, vol. 3 (2), pp. 131 - 136.
- DeAngelis, D.L. (1980). Енергиен поток, цикличност на хранителните вещества и устойчивост на екосистемите. Ecology, vol. 61 (4), стр. 764 - 771.
- Dunne, J.A., Williams, R.J., & Martinez, N.D. (2002). Хранително-уеб структура и теория на мрежата: ролята на свързването и размера. Известия на Националната академия на науките, кн. 99 (20), pp. 12917 - 12922.
- Domínguez, J., Aira, M., & Gómez-Brandón, M. (2009). Ролята на земните червеи в разлагането на органичната материя и цикъла на хранителните вещества. Ecosistemas Magazine, vol. 18 (2), pp. 20 -31.
- Fabré, J. (1913). Въведение. Хранителни мрежи и ниша. САЩ: Преса от университета Принстън.
- Lafferty, K., Dobson, A. & Kuris, A. (2006). Паразитите преобладават в хранителните връзки. Известия на Националната академия на науките, кн. 103 (30), pp. 11211 - 11216.
- Paine, R. (1966). Сложността на хранителната мрежа и видовото разнообразие. Американският натуралист, том. 100 (910), стр. 65 -75.
- Pimm, S.L., Lawton, J.H. & Cohen, J.E. (1991). Хранителни уеб модели и техните последствия. Nature vol. 350 (6320) pp. 669-674.
- Rezende, E.L., Albert, E.M., & Fortuna, М.А. (2011). Морски трофични мрежи.