Ροή ενέργειας στα οικοσυστήματα

Εάν υπάρχει μόνο ένα πράγμα που μαθαίνετε για τα οικοσυστήματα, θα πρέπει να είναι ότι όλοι οι ζωντανοί κάτοικοι ενός οικοσυστήματος εξαρτώνται ο ένας από τον άλλο για την επιβίωσή τους. Αλλά πώς φαίνεται αυτή η εξάρτηση;

Κάθε οργανισμός που ζει σε ένα οικοσύστημα παίζει σημαντικό ρόλο ρόλο στη ροή της ενέργειαςy μέσα στο δίκτυο τροφίμων. Ο ρόλος ενός πουλιού είναι πολύ διαφορετικός από αυτόν ενός λουλουδιού. Αλλά και οι δύο είναι εξίσου απαραίτητες για τη συνολική επιβίωση του οικοσυστήματος, και όλα τα άλλα ζωντανά πλάσματα μέσα σε αυτό.

Οικολόγοι έχουν ορίσει τρεις τρόπους που τα ζωντανά πλάσματα χρησιμοποιούν ενέργεια και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Οι οργανισμοί ορίζονται ως παραγωγοί, καταναλωτές ή αποσυνθέτες. Εδώ είναι μια ματιά σε κάθε έναν από αυτούς τους ρόλους και τη θέση τους μέσα σε ένα οικοσύστημα.

Ο κύριος ρόλος των παραγωγών είναι να συλλάβουν την ενέργεια από τον ήλιο και να την μετατρέψουν σε τροφή. Τα φυτά, τα άλγη και κάποια βακτήρια είναι παραγωγοί. Χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται

Στα περισσότερα οικοσυστήματα, ο ήλιος είναι η πηγή ενέργειας που χρησιμοποιούν οι παραγωγοί για τη δημιουργία ενέργειας. Αλλά σε μερικές σπάνιες περιπτώσεις - όπως τα οικοσυστήματα που βρίσκονται σε βράχους βαθιά κάτω από το έδαφος - οι βακτηριακοί παραγωγοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ενέργεια που βρίσκεται σε ένα αέριο που ονομάζεται υδρόθειο, που βρίσκεται στο περιβάλλον, για να δημιουργήσει τρόφιμα ακόμη και αν δεν υπάρχει ηλιακό φως!

Οι περισσότεροι οργανισμοί σε ένα οικοσύστημα δεν μπορούν να φτιάξουν το δικό τους φαγητό. Εξαρτάται από άλλους οργανισμούς για να καλύψουν τις ανάγκες τους σε τρόφιμα. Ονομάζονται καταναλωτές -γιατί είναι αυτό που κάνουν- καταναλώνουν. Οι καταναλωτές μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις ταξινομήσεις: φυτοφάγα, σαρκοφάγα και παμφάγα.

• Φυτοφάγα είναι οι καταναλωτές που τρώνε μόνο τα φυτά. Ελάφια και κάμπιες είναι φυτοφάγα που βρέθηκαν συχνά σε διάφορα περιβάλλοντα.
• Σαρκοφάγα είναι οι καταναλωτές που τρώνε μόνο άλλα ζώα. Λιοντάρια και οι αράχνες είναι παραδείγματα σαρκοφάγων. Υπάρχει μια ειδική κατηγορία σαρκοφάγων που ονομάζεται σαρωτές. Οι σαφείς είναι ζώα που τρώνε μόνο νεκρά ζώα. Τα γατόψαρα και οι γύπες είναι παραδείγματα σαρωτών.
• Omnivores είναι οι καταναλωτές που τρώνε τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα ανάλογα με την εποχή και τη διαθεσιμότητα των τροφίμων. Αρκούδες, τα περισσότερα πουλιά, και οι άνθρωποι είναι παμφάγα.

Οι καταναλωτές και οι παραγωγοί μπορούν να ζήσουν μαζί καλά, αλλά μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ακόμη και οι γύπες και τα γατόψαρα δεν θα ήταν σε θέση να συμβαδίσουν με όλα τα νεκρά σώματα που θα συσσώρευαν τα χρόνια. Εκεί μπαίνουν οι αποσυνθέτες. Αποσυνθέτες είναι οργανισμοί που διασπούν και τροφοδοτούν τα απόβλητα και τους νεκρούς οργανισμούς μέσα σε ένα οικοσύστημα.

Οι αποσυνθέτες είναι το ενσωματωμένο σύστημα ανακύκλωσης της φύσης. Με τη διάσπαση υλικών - από τα νεκρά δέντρα έως τα απόβλητα άλλων ζώων, οι αποσυνθέτες επιστρέφουν θρεπτικά συστατικά στο έδαφος και δημιουργούν μια άλλη πηγή τροφής για τα φυτοφάγα και τα παμφάγα μέσα στο οικοσύστημα. Τα μανιτάρια και τα βακτήρια είναι συνήθεις αποσυνθέτες.

Κάθε ζωντανό πλάσμα σε ένα οικοσύστημα έχει κάποιο ρόλο να διαδραματίσει. Χωρίς τους παραγωγούς, οι καταναλωτές και οι αποσυνθέτες δεν θα επιβιώσουν επειδή δεν θα είχαν φαγητό για φαγητό. Χωρίς τους καταναλωτές, οι πληθυσμοί των παραγωγών και των αποικοδομητών θα εξαντλούν τον έλεγχο. Και χωρίς τους αποσυνθέτες, οι παραγωγοί και οι καταναλωτές σύντομα θάφτηκαν στα δικά τους απόβλητα.

Η ταξινόμηση των οργανισμών με το ρόλο τους μέσα σε ένα οικοσύστημα βοηθά τους οικολόγους να κατανοήσουν πώς τα τρόφιμα και η ενέργεια εξελίσσονται και ρέουν στο περιβάλλον. Αυτή η κίνηση ενέργειας συνήθως διαγραμματίζεται χρησιμοποιώντας αλυσίδες τροφίμων ή πλέγματα τροφίμων. Ενώ μια τροφική αλυσίδα παρουσιάζει ένα μονοπάτι κατά το οποίο η ενέργεια μπορεί να κινηθεί μέσω ενός οικοσυστήματος, οι ιστό των τροφίμων δείχνουν όλους τους αλληλεπικαλυπτόμενους τρόπους με τους οποίους ζουν οι οργανισμοί και εξαρτώνται ο ένας από τον άλλο.

Οι πυραμίδες ενέργειας είναι ένα άλλο εργαλείο που χρησιμοποιούν οι οικολόγοι για να κατανοήσουν το ρόλο των οργανισμών μέσα σε ένα οικοσύστημα και πόση ενέργεια είναι διαθέσιμη σε κάθε στάδιο ενός ιστού τροφίμων. Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας σε ένα οικοσύστημα διατίθεται σε επίπεδο παραγωγού. Καθώς ανεβαίνετε στην πυραμίδα, η ποσότητα της διαθέσιμης ενέργειας μειώνεται σημαντικά. Γενικά, μόνο το 10% της διαθέσιμης ενέργειας από ένα επίπεδο της πυραμίδας ενέργειας μεταφέρεται στο επόμενο επίπεδο. το υπόλοιπο 90% της ενέργειας είτε χρησιμοποιείται από τους οργανισμούς μέσα σε αυτό το επίπεδο είτε χάνεται στο περιβάλλον ως θερμότητα.

Η ενεργειακή πυραμίδα δείχνει πώς τα οικοσυστήματα φυσικά περιορίζουν τον αριθμό κάθε τύπου οργανισμού που μπορεί να διατηρήσει. Οι οργανισμοί που καταλαμβάνουν το ανώτερο επίπεδο των πυραμιδικών-τριτογενούς καταναλωτών-έχουν τη μικρότερη διαθέσιμη ενέργεια. Ως εκ τούτου, ο αριθμός τους περιορίζεται από τον αριθμό των παραγωγών εντός ενός οικοσυστήματος.