Co to jest sieć pokarmowa

Sieć pokarmowa to popularne wyrażenie, które odnosi się do złożonych relacji między żywymi organizmami

Sieć żywności

Zdjęcie Timothy'ego Dykesa z Unsplash

Sieć pokarmowa jest uproszczonym pojęciem w badaniach nad ekologią, ale służy do celów edukacyjnych i obserwacji wzorców biologicznych. Sieć pokarmowa odnosi się do relacji między organizmami, która zachodzi poprzez różne łańcuchy pokarmowe.

Poziomy troficzne

Aby zrozumieć, czym jest sieć pokarmowa, należy najpierw zrozumieć poziomy troficzne. Zasadniczo poziomy troficzne dzielą się na dwie główne kategorie organizmów: autotrofy i heterotrofy. Pierwszą grupę zajmują organizmy, które potrafią samodzielnie syntetyzować „pokarm” z substancji nieorganicznych. Rośliny są w tym sensie przykładem, ponieważ do rozwoju i rozmnażania wykorzystują minerały obecne w glebie oraz dwutlenek węgla w procesie zwanym fotosyntezą. Istoty heterotroficzne to te, które muszą żywić się innymi organizmami. Mogą mieć dietę roślinożerną, mięsożerną, wszystkożerną lub obrzydliwą.

W grupie heterotrofów znajdują się konsumenci (świerszcze, żaby, węże, jastrzębie) i rozkładający (dżdżownice), natomiast grupę autotrofów zajmują producenci (rośliny). Ale nadal istnieje osobliwa grupa, która może mieć aktywność heterotroficzną i autotroficzną. Ta grupa składa się z istot miksotroficznych, a głównym przykładem są rośliny mięsożerne.

Łańcuch pokarmowy i rodzaje konsumentów

Po zrozumieniu pojęcia poziomów troficznych konieczne jest zrozumienie, czym jest łańcuch pokarmowy. Łańcuch pokarmowy to liniowa sekwencja organizmów, w których jeden służy jako pokarm dla drugiego. W praktycznym przykładzie możemy wspomnieć o łańcuchu pokarmowym, który zaczyna się w warzywach, a kończy na jastrzębiu. W tym łańcuchu warzywo będzie służyć jako pokarm dla świerszcza, który posłuży jako pokarm dla żaby, która będzie karmić węża, który z kolei będzie karmił jastrzębia. W tym łańcuchu świerszcz jest głównym konsumentem, ponieważ żywi się bezpośrednio producentami (roślinami). Żaba jest konsumentem wtórnym, ponieważ żywi się pierwotnym (świerszczem), a wąż jest konsumentem trzeciorzędnym, ponieważ żywi się drugim (żabą) i tak dalej. Sieć pokarmowa to związek zachodzący między różnymi łańcuchami pokarmowymi.Oznacza to, że organizmy wtórne w jednym łańcuchu mogą zajmować inną pozycję konsumencką w innym łańcuchu, taką jak na przykład pozycje drugorzędne i trzeciorzędne.

Użyteczność koncepcji

Pojęcie sieci pokarmowej jest ograniczoną reprezentacją rzeczywistych interakcji między organizmami. Ale jest używany do pomiaru ogólnych standardów i do celów dydaktycznych. W bardziej zaawansowanych badaniach modele matematyczne służą do zrozumienia różnych relacji w sieci pokarmowej lub społeczności ekologicznej. Z biegiem czasu naukowcy zajmujący się ekologią zdali sobie sprawę, że pomimo pozornie skomplikowanych relacji, w wielu społecznościach lądowych, słodkowodnych i słonowodnych istnieją uderzające podobne wzorce.

Przepływ energii

Na poziomie troficznym energia przemieszcza się w kierunku, który zaczyna się w organizmach pierwotnych, aż osiągnie szczyty łańcuchów pokarmowych. Kiedy rośliny przeprowadzają fotosyntezę, energia słoneczna i materiały nieorganiczne są przekształcane w biomasę. Ta biomasa będzie karmić świerszcze, które wykorzystają ją do wzrostu i prawdopodobnie karmienia żaby. Teoretycznie przepływ energii jest kontynuowany wzdłuż ścieżki, aż dotrze do jastrzębia, ale gdy osiągnie poziom troficzny, część jest tracona. W ten sposób energia przemieszcza się przez poziomy troficzne w malejący sposób.

Energia jest wykorzystywana do produkcji, konsumpcji, asymilacji, strat wynikających z braku asymilacji (kał) i oddychania (koszty utrzymania). W szerokim sensie, jak również wyjaśniono w artykule w czasopiśmie Nature , przepływ energii (E) można zdefiniować jako sumę produkcji metabolicznej (P) i oddychania (R), tak że E = P + R. Z każdym transferem poziomu troficznego energia jest tracona do środowiska, a dzieje się tak z powodu naturalnego prawa zwanego entropią. Około 80% do 90% energii jest zużywane w procesach życiowych organizmu lub tracone w postaci ciepła lub odpadów. Tylko około 10% do 20% energii organizmu jest przekazywane następnemu organizmowi.

Rola człowieka w sieci pokarmowej

Żywność ludzka również odgrywa rolę w sieciach pokarmowych, w końcu jesteśmy zwierzętami i żywimy się produktami natury. Jak widać, wraz ze wzrostem poziomu troficznego konsumenta następuje utrata energii. Innymi słowy, oznacza to, że potrzebny jest większy obszar, z większą liczbą organizmów produkujących i pierwotnych do karmienia organizmów drugorzędnych i trzeciorzędowych. Zatem im bardziej podstawowy jest konsument, tym mniejsze jest zużycie energii w biomasie. W praktyce oznacza to, że im więcej spożywasz mięsa i produktów zwierzęcych, tym większy jest Twój ślad ekologiczny. Im bliżej królestwa roślinnego jest królestwo ludzkie, tym bardziej wydajne z energetycznego punktu widzenia. A to przekłada się na mniej wylesiania, mniejszą utratę różnorodności biologicznej i mniejsze zanieczyszczenie.