LANȚ ALIMENTAR: ELEMENTE, PIRAMIDĂ ALIMENTARĂ ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Un lanț trofic sau trofic este o reprezentare grafică a multiplelor conexiuni care există, în ceea ce privește interacțiunile de consum dintre diferitele specii care fac parte dintr-o comunitate.

Lanțurile trofice variază foarte mult, în funcție de ecosistemul studiat și sunt alcătuite din diferitele niveluri trofice care există acolo. Baza fiecărei rețele este formată din producătorii primari. Acestea sunt capabile de fotosinteză, captarea energiei solare.

Sursa: Roddelgado, de la Wikimedia Commons

Nivelurile succesive ale lanțului sunt formate din organisme heterotrofe. Erbivorele consumă plantele, iar acestea sunt consumate de carnivore.

De multe ori relațiile din rețea nu sunt total liniare, deoarece în unele cazuri, animalele au diete extinse. Un carnivor, de exemplu, se poate hrăni cu carnivore și ierbivore.

Una dintre cele mai remarcabile caracteristici ale lanțurilor alimentare este ineficiența cu care energia trece de la un nivel la altul. O mare parte din acestea se pierd sub formă de căldură și trec doar aproximativ 10%. Din acest motiv, lanțurile alimentare nu pot fi extinse și pe mai multe niveluri.

De unde provine energia?

Toate activitățile pe care organismele le desfășoară necesită energie - de la mișcare, fie prin apă, pământ sau aer, până la transportul unei molecule, la nivelul celulei.

Toată această energie provine de la soare. Energia solară care radiază constant pe planeta Pământ, se transformă în reacții chimice care alimentează viața.

În acest fel, moleculele cele mai de bază care permit viața sunt obținute din mediu sub formă de nutrienți. Spre deosebire de substanțele nutritive chimice, care sunt conservate.

Prin urmare, există două legi de bază care guvernează fluxul de energie în ecosisteme. Primul stabilește că energia trece de la o comunitate la alta în două ecosisteme printr-un flux continuu care merge într-o singură direcție. Este necesară înlocuirea energiei sursei solare.

A doua lege prevede că substanțele nutritive trec în mod continuu prin cicluri și sunt utilizate în mod repetat în cadrul aceluiași ecosistem, precum și între ele.

Ambele legi modulează trecerea energiei și modelează rețeaua complexă de interacțiuni care există între populații, între comunități și între aceste entități biologice cu mediul lor abiotic.

Elemente care o alcătuiesc

Sursa: comunele Wikimedia. Autor: Evamaria1511

Într-un mod foarte general, ființele organice sunt clasificate în funcție de modul în care obțin energie pentru a se dezvolta, menține și reproduce, în autotrofe și heterotrofe.

Autotrophs

Primul grup, autotrofele, include indivizi care sunt capabili să ia energia solară și să o transforme în energie chimică stocată în molecule organice.

Cu alte cuvinte, autotrofele nu trebuie să consume alimente pentru a supraviețui, deoarece sunt capabile să le genereze. De asemenea, sunt adesea denumiți „producători”.

Cel mai cunoscut grup de organisme autotrofe sunt plantele. Cu toate acestea, există și alte grupuri, cum ar fi algele și unele bacterii. Acestea au toate utilajele metabolice necesare pentru efectuarea proceselor de fotosinteză.

Soarele, sursa de energie care alimentează pământul, funcționează prin fuzionarea atomilor de hidrogen pentru a forma atomi de heliu, eliberând cantități uriașe de energie în acest proces.

Doar o mică parte din această energie ajunge pe pământ, ca unde electromagnetice de căldură, lumină și radiații ultraviolete.

În termeni cantitativi, o mare parte din energia care ajunge pe pământ este reflectată de atmosferă, nori și suprafața pământului.

După acest eveniment de absorbție, aproximativ 1% din energia solară rămâne disponibilă. Din această cantitate care reușește să ajungă pe pământ, plantele și alte organisme reușesc să capteze 3%.

heterotrophs

Al doilea grup este format din organisme heterotrofe. Nu sunt capabili de fotosinteză și trebuie să-și caute în mod activ hrana. Prin urmare, în contextul lanțurilor alimentare, aceștia sunt numiți consumatori. Vom vedea mai târziu cum sunt clasificate.

Energia pe care producătorii individuali au reușit să o păstreze este la dispoziția altor organisme care formează comunitatea.

decomposers

Există organisme care, în mod similar, alcătuiesc „firele” lanțurilor trofice. Acestea sunt descompunătoarele sau mâncătorii de resturi.

Decompozitorii sunt alcătuiți dintr-un grup eterogen de animale mici și protiste care trăiesc în medii în care se acumulează deseuri dese, cum ar fi frunzele care cad la sol și cadavrele.

Printre cele mai remarcabile organisme regăsim: viermi de pământ, acarieni, miriadii, protiști, insecte, crustacee, cunoscute sub numele de mâncăruri, nematozi și chiar vulturi. Cu excepția acestui vertebrat zburător, restul organismelor sunt destul de frecvente în depozitele de deșeuri.

Rolul său în ecosistem constă în extragerea energiei stocate în materie organică moartă, excretând-o într-o stare de descompunere mai avansată. Aceste produse servesc ca hrană pentru alte organisme care se descompun. Ca ciupercile, în principal.

Acțiunea de descompunere a acestor agenți este esențială în toate ecosistemele. Dacă am elimina toate descompunătoarele, am avea o acumulare bruscă de cadavre și alte materii.

Pe lângă faptul că nutrienții depozitați în aceste corpuri s-ar pierde, solul nu a putut fi hrănit. Astfel, deteriorarea calității solului ar provoca o scădere drastică a vieții plantelor, punând capăt nivelului producției primare.

Niveluri trofice

În lanțurile alimentare, energia trece de la un nivel la altul. Fiecare dintre categoriile menționate constituie un nivel trofic. Primul este format din toată marea diversitate de producători (plante de tot felul, cianobacterii, printre altele).

Pe de altă parte, consumatorii ocupă mai multe niveluri trofice. Cei care se hrănesc exclusiv cu plante formează al doilea nivel trofic și sunt numiți consumatori primari. Exemple în acest sens sunt toate animalele erbivore.

Consumatorii secundari sunt constituiți din carnivore - animale care mănâncă carne. Aceștia sunt prădători și prada lor este, în principal, consumatorii primari.

În sfârșit, există un alt nivel format din consumatorii terțiari. Acesta include grupuri de animale carnivore ale căror pradă sunt alte animale carnivore aparținând consumatorilor secundari.

Model de rețea

Lanțurile alimentare sunt elemente grafice care încearcă să descrie relațiile speciilor dintr-o comunitate biologică, în ceea ce privește dieta lor. În termeni didactici, această rețea expune „cine se hrănește cu ce sau cine”.

Fiecare ecosistem prezintă un web food unic și diferit drastic de ceea ce am putea găsi într-un alt tip de ecosistem. În general, lanțurile alimentare tind să fie mai complicate în ecosistemele acvatice decât în ​​cele terestre.

Pânzele alimentare nu sunt liniare

Nu ar trebui să ne așteptăm să găsim o rețea liniară de interacțiuni, deoarece în natură este extrem de dificil să definim cu precizie limitele dintre consumatorii primari, secundari și terțiari.

Rezultatul acestui tip de interacțiuni va fi o rețea cu conexiuni multiple între membrii sistemului.

De exemplu, unii urși, rozătoare și chiar noi, oamenii, suntem „omnivori”, ceea ce înseamnă că intervalul de hrănire este larg. De fapt, termenul latin înseamnă „cine mănâncă totul”.

Astfel, acest grup de animale se poate comporta în unele cazuri ca consumator primar, iar mai târziu ca consumator secundar sau invers.

Trecând la nivelul următor, carnivorele se hrănesc în general cu ierbivore sau alte carnivore. Prin urmare, acestea ar fi clasificate drept consumatori secundari și terțiari.

Pentru a exemplifica relația anterioară, putem folosi bufnițe. Aceste animale sunt consumatori secundari atunci când se hrănesc cu rozătoare erbivore mici. Dar, atunci când consumă mamifere insectivore, este considerat consumator terțiar.

Există cazuri extreme care tind să complice și mai mult rețeaua, de exemplu plantele carnivore. Deși sunt producători, aceștia sunt clasificați și în calitate de consumatori, în funcție de pradă. Dacă ar fi un păianjen, ar deveni producător și consumator secundar.

Transfer de energie

LadyofHats, de la Wikimedia Commons

Transfer de energie către producători

Trecerea energiei de la un nivel trofic la următorul este un eveniment extrem de ineficient. Acest lucru merge în mână cu legea termodinamicii care prevede că utilizarea energiei nu este niciodată complet eficientă.

Pentru a ilustra transferul de energie, să luăm ca exemplu un eveniment din viața de zi cu zi: arderea benzinei de către mașina noastră. În acest proces, 75% din energia eliberată se pierde sub formă de căldură.

Putem extrapola același model la ființele vii. Atunci când legăturile ATP sunt rupte pentru utilizare în contracția musculară, căldura este generată ca parte a procesului. Acesta este un model general în celulă, toate reacțiile biochimice produc cantități mici de căldură.

Transfer de energie între celelalte niveluri

În mod similar, transferul de energie de la un nivel trofic la altul se face cu o eficiență considerabil scăzută. Când un erbivor consumă o plantă, numai o parte din energia captată de autotrof poate trece la animal.

În acest proces, planta a utilizat o parte din energie pentru a crește și o porțiune semnificativă a fost pierdută sub formă de căldură. În plus, o parte din energia de la soare a fost utilizată pentru a construi molecule care nu sunt digerabile sau utilizabile de erbivor, cum ar fi celuloza.

Urmând același exemplu, energia pe care erbivorul a dobândit-o datorită consumului plantei va fi împărțită în mai multe evenimente în cadrul organismului.

O parte din aceasta va fi folosită pentru a construi părțile animalului, de exemplu exoscheletul, în cazul unui artropod. La fel ca în nivelurile anterioare, un procent mare se pierde termic.

Al treilea nivel trofic cuprinde indivizii care vor consuma artropodul nostru ipotetic de mai sus. Aceeași logică energetică pe care am aplicat-o celor două niveluri superioare se aplică și la acest nivel: o mare parte din energie se pierde sub formă de căldură. Această caracteristică limitează lungimea pe care o poate lua lanțul.

Piramida trofică

O piramidă trofică este un mod particular de a reprezenta grafic relațiile pe care le-am discutat în secțiunile anterioare, nu mai mult ca rețea de conexiuni, ci prin gruparea diferitelor niveluri în trepte ale unei piramide.

Are particularitatea de a încorpora dimensiunea relativă a fiecărui nivel trofic ca fiecare dreptunghi din piramidă.

La bază, producătorii primari sunt reprezentați, iar pe măsură ce avansăm graficul, restul nivelurilor apar în ordine crescătoare: consumatori primari, secundari și terțiari.

Conform calculelor efectuate, fiecare etapă este de aproximativ zece ori mai mare dacă o comparăm cu cea superioară. Aceste calcule sunt derivate din binecunoscuta regulă de 10%, deoarece trecerea de la un nivel la altul implică o transformare de energie apropiată de această valoare.

De exemplu, dacă nivelul de energie stocată sub formă de biomasă este de 20.000 kilocalorii pe metru pătrat pe an, în nivelul superior va fi de 2.000, în următorii 200, etc., până la consumatorii cuaternari.

Energia care nu este folosită de procesele metabolice ale organismelor, reprezintă materia organică aruncată sau biomasa care este depozitată în sol.

Tipuri de piramide trofice

Există diferite tipuri de piramide, în funcție de ceea ce este reprezentat în ea. Poate fi realizat în termeni de biomasă, energie (ca în exemplul menționat), producție, număr de organisme, printre altele.

Exemplu

Un lanț alimentar tipic acvatic de apă dulce începe cu cantitatea mare de alge verzi care trăiesc acolo. Acest nivel reprezintă producătorul primar.

Consumatorul principal în exemplul nostru ipotetic va fi moluștele. Consumatorii secundari includ specii de pești care se hrănesc cu moluște. De exemplu, specia subțire sculptată (Cottus cognatus).

Ultimul nivel este format din consumatori terțiari. În acest caz, sculptura slimy este consumată de o specie de somon: somonul rege sau Oncorhynchus tshawytscha.

Dacă o vom vedea din perspectiva rețelei, la nivelul inițial al producătorilor ar trebui să avem în vedere, pe lângă algele verzi, toate diatomele, algele albastru-verzi și altele.

Astfel, multe alte elemente sunt încorporate (specii de crustacee, rotifere și multiple specii de pești) pentru a forma o rețea interconectată.

Referințe

1. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologie 3: evoluție și ecologie. Pearson.
2. Campos-Bedolla, P. (2002). Biologie. Editorial Limusa.
3. Lorencio, CG (2000). Ecologia comunitară: paradigma peștilor de apă dulce. Universitatea din Sevilla.
4. Lorencio, CG (2007). Progrese în ecologie: spre o mai bună cunoaștere a naturii Universitatea din Sevilla.
5. Molina, PG (2018). Ecologia și interpretarea peisajului. Instructor de formare.
6. Odum, EP (1959). Fundamentele ecologiei. Compania WB Saunders