Поделиться:
Что такое пищевая сеть и пищевая цепочка?
трофическая сеть представляет собой набор различных видов организмов, которые принадлежат к одной и той же экологической нише, связанной друг с другом посредством отношений питания (Fabré, 1913).
Трофические сети обеспечивают единые темы для экологии (Lafferty, et al., 2006), то есть они призваны объяснить поведение биоразнообразия в разных нишах, а также поток энергии, возникающий между ними..
Пищевая цепь или трофическая цепь представляет собой линейную сеть связей в пищевой сети между продуцирующими организмами (такими как трава или деревья, которые используют солнечную радиацию для производства пищи) и хищными видами (такими как медведи или волки)..
Пищевая цепочка показывает, как организмы связаны друг с другом пищей, которую они едят. Каждый уровень цепочки представляет отдельный трофический уровень..
Часто трофическая сеть путается с трофической цепью. Разница между ними заключается в том, что трофическая цепочка описывает путь энергии, превращаемой в пищу от производителя к конечному потребителю через ссылки.
С другой стороны, трофическая сеть представляет собой набор взаимодействий, описанных на существующих трофических уровнях в рамках одной и той же экосистемы..
Трофические уровни
Организмы экосистемы классифицируются, согласно их рациону питания, на различные трофические уровни. Эти уровни соответствуют производителям, потребителям и декомпозерам.
Производители - это организмы, которые производят свою собственную пищу из фотосинтеза, также известного как автотрофные организмы. Большинство растений и водорослей находятся в этой классификации.
Организмы-потребители подразделяются на первичные, вторичные и третичные. Основными потребителями являются те, кто питается непосредственно с растений. Они могут быть крупными травоядными, такими как слон, или насекомыми, такими как пчелы и бабочки. Паразитические растения также считаются основными потребителями.
Вторичные потребители являются хищниками первичных потребителей и других потребителей, поэтому они косвенно зависят от производителей. Примерами этого могут быть волк, пауки, жабы, пума, медведь и плотоядные растения..
Животные-мусорщики находятся на последнем уровне потребителей, потому что они едят всех мертвых животных. Примерами животных-падальщиков являются кондор, каракара и стервятники..
Наконец, разлагающие организмы - это те, которые питаются мертвым животным и растительным материалом. Они играют очень важную роль в круговороте питательных веществ, поскольку они возвращают элементы мертвой материи в почву для реинтеграции в экосистему. Примерами разложителей являются грибки и бактерии..
Характеристики трофической сети
Предполагается, что организм принадлежит к трофической сети, если он является частью рассматриваемой экосистемы (Fabré, 1913).
Обычно хищники имеют тенденцию быть больше, чем их жертва, за исключением патогенных микроорганизмов, паразитов и паразитоидов. Кроме того, на объем тела вида влияют структура трофических цепей и взаимодействие между всеми видами (Brose, et al., 2006)..
Максимум, один уровень использует только 10% энергии предыдущего трофического уровня, поэтому из-за большой потери энергии пищевые цепи обычно имеют несколько шагов.
Пищевые сети обеспечивают сложные, но управляемые представления о биоразнообразии, взаимодействии видов и структуре и функциях экосистемы (Dunne, et al., 2002).
Риски исчезновения ссылки
Риск разрыва какой-либо связи и отсутствия видов, которые могли бы ее заменить, был бы радикальным для выживания других обитающих в нем видов и здоровья леса..
Есть виды, которые считаются ключевыми в экосистемах, и если их популяция будет уничтожена или уменьшена, это приведет к дисбалансу во взаимодействиях всех других. Некоторые могут быть продуктивными видами, такими как растения, которые являются источником пищи для более высоких конюшен.
Мы также можем найти ключевые виды, которые являются хищными. Они регулируют популяцию потребителей на здоровом уровне для экосистемы и, если они исчезают, заставляют потребителя увеличивать свою популяцию, создавая дисбаланс в экосистеме..
Есть несколько простых теорий, которые подтверждают, что увеличение разнообразия видов на функциональную группу в экосистемах улучшит стабильность экосистемы (Borvall, et al., 2000).
Материя потока в сети
Вещество, которое течет в трофической сети, состоит из цикла минералов в почве, древесине, мусоре и отходах животных..
Этот поток вещества считается открытым, потому что минералы попадают в дождевую систему и из-за выветривания в почве и теряются через почву в результате стока и выщелачивания почвы (DeAngelis, 1980)..
Органическое вещество (живые организмы, детрит) находится в почве в качестве источника питательных веществ. Это становится неорганическим веществом (атмосфера, почва и вода) из-за разложения, секреции и выделения, чтобы позже повторно войти в круговорот питательных веществ или сформировать осадочные породы, которые не будут доступны как питательные вещества (минералы в скалах).
Вода является переносчиком питательных веществ через энергию, которая переходит от осаждения к испарению или суммарному испарению и наоборот, сохраняя конденсацию в атмосфере. Этот механизм транспортирует в значительной степени водород и кислород среди других минералов.
Атмосферный кислород включается в живые существа в форме газа, присоединяется к другим элементам и удаляется из организмов в форме газа или воды..
Углеродный цикл может попасть в трофическую сеть из промышленности через дыхание живых существ или из CO2, который присутствует в атмосфере, который поглощается растениями, а затем почвой..
В целом, азотный цикл происходит локально между организмами, почвой и водой посредством разложения и повторной ассимиляции. Свободный азот в атмосфере попадает в почву, связывая микроорганизмы, а затем поглощается растениями или выбрасывается в атмосферу.
Позже растения потребляются другими организмами, и эти организмы выбрасывают их в экскременты, которые возвращаются в почву.
Типы трофических сетей
Трофические сети являются графическим объяснением, описывающим круговорот питательных веществ через различные трофические цепи, которые составляют организмы с их различными пищевыми привычками..
Экологи классифицировали различные типы трофических сетей:
сообщество
Это набор организмов, выбранных без предварительного рассмотрения алиментарных отношений между ними, но по таксономии, размеру, местоположению или другим критериям (Fabré, 1913).
источник
Он включает один или несколько видов организмов, организмов, которые они едят, их хищников и т. Д. В цепи (Pimm, et al., 1991).
затопленный
Это направленный подобъект сообщества трофической сети. Включает один или несколько видов организмов (потребителей), а также все виды организмов, которые едят потребители (Fabré, 1913).
Наиболее узнаваемыми и реализуемыми единицами в сообществе являются подсети, группы организмов, охваченные конечным плотоядным животным и трофически взаимосвязанные таким образом, что на более высоких уровнях передача энергии в параллельные подсети практически отсутствует (Paine, 1963; Paine, 1966; ).
Наземные трофические сети
В наземных экосистемах поток энергии трофических сетей начинается с листьев, выполняя фотосинтез для получения энергии солнца..
Листья потребляются позвоночными и беспозвоночными организмами, как правило, травоядными, которые в дальнейшем, умирая или выбрасывая кал, становятся частью почвы (перегной) и потребляются растениями через корни..
Первый уровень
Мы находим, что основными производителями в основном являются растения, которые питаются в климатических условиях от тундры до почв через различные типы лесов, лесов и пастбищ..
Второй уровень
Второй уровень состоит в основном из травоядных, которые могут быть позвоночными или насекомыми. Однако, это также занято всеядными разновидностями, такими как черный медведь, который является хищным, но в определенные сезоны это питается желудями деревьев. Всеядные виды занимают несколько уровней сети одновременно.
Третий уровень
На третьем уровне следуют хищники, которые питаются потребителями предыдущих уровней. На этом уровне мы также можем найти паразитов, таких как комары, которые частично питаются организмами потребителей..
Как правило, их население меньше, чем на других уровнях, потому что они на один уровень выше пищевой сети..
Сеть продолжает увеличиваться по мере прохождения энергии до тех пор, пока не достигнет декомпозеров. В целом, чем больше уровень трофической сети поднимается, тем меньше энергии поступает, поэтому организмы этих последних уровней являются наиболее уязвимыми в отношении нарушений в экосистемах..
В наземных трофических сетях мы можем найти слабые или сильные взаимодействия. Примером сильного взаимодействия является зависимость хищника от конкретной жертвы, такой как иберийская рысь, которая зависит от популяции кроликов. Сильные взаимодействия указывают на небольшое разнообразие видов и более хрупкие экосистемы.
Напротив, слабое взаимодействие - это то, что происходит, когда хищник не специфичен, такой как койот, который уничтожает множество разнообразных грызунов, которые не зависят так сильно, и который также может быть приспособлен к поеданию фруктов в определенные сезоны..
Морские Трофические Сети
Морские экосистемы очень важны для человека, потому что они обеспечивают нас пищей, а также являются источником захвата кислорода и CO2..
Морские трофические сети очень сложны, потому что они имеют высокую связь между различными видами. Многие из них имеют слабые взаимодействия, что означает, что виды не зависят исключительно от одного ресурса. Эта ситуация делает морскую экосистему устойчивой к незначительным нарушениям (Rezende et al., 2011).
Кроме того, в морской среде преобладают короткие трофические цепочки, обычно от трех до четырех потребителей, до достижения уровня крупных хищников, таких как акула, кит, тюлени или белый медведь (Rezende et al., 2011)..
Основными производителями являются водоросли, морские растения, фотосинтетические и хемосинтетические бактерии. Наиболее распространенными примерами основных потребителей в морской среде являются морские ежи и веслоногие ракообразные, группа очень маленьких ракообразных, также известных как зоопланктон..
Примерами вторичных потребителей являются большое разнообразие мелких видов морских рыб. На них, в свою очередь, охотятся крупные третичные потребители, такие как кальмары и тунец, чтобы впоследствии достичь уровня супер-хищников..
В конце концов, декомпозеры состоят из микроскопических организмов, которые возвращают вещество в начало сети..
Несмотря на устойчивость морской среды к нарушениям, человек сильно повлиял на эти экосистемы из-за загрязнения, охоты и увеличения рыболовства в последние десятилетия, что, среди прочего, привело к тому, что население Суперхищники резко сократились. Это привело к серьезным последствиям, которые все еще непредсказуемы для экосистемы (Rezende et al., 2011).
Микробные Трофические Сети
Он поддерживает очень сложную трофическую сеть, работа которой в конечном итоге приводит к переработке органического вещества и круговорота питательных веществ. Согласно Domínguez и соавторам (2009), элементами трофических сетей недр являются микроорганизмы, микрофауна, мезофауна и макрофауна.
Микроорганизмы являются основными потребителями этой трофической сети (бактерии и грибы), которые разлагают и минерализуют сложные органические вещества..
микрофауна
Микрофауна включает в себя мельчайших беспозвоночных, главным образом нематод и большинство клещей, которые поглощают микроорганизмы или микробные метаболиты или образуют часть трофических сетей микрохищников..
мезофауна
Мезофауна состоит из беспозвоночных среднего размера, с шириной тела от 0,2 до 10 мм. Оно очень разнообразно по таксономическому признаку, включая множество кольчатых червей, насекомых, ракообразных, многоножек, паукообразных и других членистоногих, которые функционируют как трансформеры растительной мульчи и поглощают смесь органических веществ и микроорганизмов. Они также генерируют кал, который будет страдать от последующей микробной атаки.
макрофауна
Макрофауна образована самыми крупными беспозвоночными (ширина тела> 1 см), в основном это дождевые черви, а также некоторые моллюски, многоножки и различные группы насекомых..
Процессы микробного сообщества осуществляются в ризосфере, то есть работают в координации с деятельностью корней растений. Здесь актерами являются корни растений, бактерий, грибов, микрофауны и мезофауны..
Эти сети характеризуются большей эффективностью в трансформации биомассы с 45% их способности к фиксации.
Эти сети также характеризуются очень большим разнообразием видов, что приводит к высокой избыточности в системе..
ссылки
- Brose, U., Jonsson, T., Berlow, E.L., Warren P., Banasek-Richter C., Bersier, L.F. & Cushing, L. (2006). ВЗАИМОСВЯЗИ ОРГАНИЗАЦИИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ РЕСУРСОВ НА САЙТАХ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. Экология, вып. 87 (10), с. 2411 - 2417.
- Боррвалл С., Эбенман Б., Йонссон Т. и Йонссон Т. (2000). Биоразнообразие снижает риск каскадного вымирания в модельных пищевых сетях. Письма Экологии, вып. 3 (2), с. 131 - 136.
- DeAngelis, D.L. (1980). Поток энергии, круговорот питательных веществ и устойчивость экосистем. Экология, вып. 61 (4), стр. 764 - 771.
- Dunne, J.A., Williams, R.J. & Martinez, N.D. (2002). Структура пищевых сетей и теория сетей: роль взаимосвязи и размера. Труды Национальной академии наук, вып. 99 (20), с. 12917 - 12922.
- Domínguez, J., Aira, M. & Gómez-Brandon, M. (2009). Роль дождевых червей в разложении органического вещества и круговорота питательных веществ. Ecosistemas Magazine, vol. 18 (2), стр. 20 -31.
- Fabré, J. (1913). Введение. Пищевые сети и нишевые пространства. США: пресса Принстонского университета.
- Лафферти К., Добсон А. и Курис А. (2006). Паразиты доминируют над пищевыми веб-ссылками. Труды Национальной академии наук, вып. 103 (30), с. 11211 - 11216.
- Пейн Р. (1966). Сложность пищевой сети и разнообразие видов. Американский натуралист, вып. 100 (910), с. 65 -75.
- Pimm, S.L., Lawton, J.H. & Cohen, J.E. (1991). Шаблоны пищевых сетей и их последствия. Nature vol. 350 (6320) стр. 669 - 674.
- Резенде Э.Л., Альберт Э.М. и Фортуна М.А. (2011). Морские трофические сети.