Bagaimana Aliran Tenaga melalui Rantaian Makanan?

Kandungan

• Tenaga dalam Ekosistem
• Pengeluar, Pengguna dan Pengurai
• Rantaian Makanan dan Piramid Biomassa

Hubungan "yang makan siapa" yang dilambangkan dalam model rantaian makanan memberi ekosistem Bumi sebahagian strukturnya yang benar-benar asas. Rantaian makanan dalam tindakan yang terlihat mungkin menjadi helang yang menyembur pada jackrabbit atau jerung yang mengalir melalui sekolah herring, tetapi anda juga dapat menggambarkan gerakan yang lebih intrinsik, yang mendasari; bahawa tenaga, yang asalnya dihasilkan oleh tindak balas nuklear di Matahari, yang mengalir melalui ekosistem untuk menguatkan kuasa hidup sistem.

Tenaga dalam Ekosistem

Tenaga elektromagnet dari matahari menyalakan hampir semua ekosistem planet, walaupun terdapat masyarakat laut yang jauhnya yang memasuki tenaga yang disampaikan oleh lubang hidroterma. Tumbuhan hijau "memperbaiki" tenaga suria yang masuk; iaitu, mereka menangkapnya dan mengubahnya melalui proses fotosintesis ke dalam tenaga kimia yang terkandung dalam karbohidrat. Tenaga dalam ikatan kimia 'sebatian itu kemudian menyuburkan organisma lain yang, untuk mendapatkannya, mengkonsumsi tumbuhan atau makhluk pemakan tumbuhan, yang termasuk invertebrata, kulat dan mikrob yang menguraikan bahan organik mati.

Kerana penguraian menghasilkan nutrien anorganik yang penting yang digunakan oleh tumbuhan untuk memacu fotosintesis, perkara kitaran melalui ekosistem. Sebaliknya tenaga, tidak dikitar semula tetapi sebaliknya mengalir melalui sistem: Mekanik hidup - menggunakan tenaga kimia untuk memacu proses-proses kritikal yang mengekalkan organisasi organisma - menghasilkan haba sebagai produk sampingan muktamad, dan ini tidak dapat diubah menjadi bentuk tenaga yang boleh digunakan oleh bentuk kehidupan. Oleh itu, tumbuhan memerlukan bekalan cahaya matahari yang stabil untuk membakar fotosintesis, dan organisma bukan fotosintesis memerlukan pengambilan makanan yang mantap untuk mendapatkan tenaga baru.

Pengeluar, Pengguna dan Pengurai

Kerana mereka mengeluarkan tenaga kimia yang boleh digunakan dari sinaran elektromagnetik matahari, tumbuh-tumbuhan hijau dan organisma fotosintesis matahari seperti alga dan sianobakteria dipanggil "pengeluar." Organisme bukan fotosintetik yang sama ada secara langsung atau tidak langsung bergantung pada tenaga yang ditetapkan oleh pengeluar adalah "pengguna" . "Herbivora seperti rusa atau kura-kura memakan tumbuh-tumbuhan untuk mendapatkan tenaga itu; ianya adalah pengguna utama kerana ia menggunakan pengeluar itu sendiri. Haiwan yang memburu herbivor, seperti karnivor seperti labah-labah atau harimau, adalah a pengguna sekunder; Karnivor juga memakan karnivor lain, tentu saja - burung hantu bertanduk besar yang mengamalkan pada burung gagak, katakan - supaya anda juga boleh bercakap tentang pengguna tertiari.

Banyak haiwan, dari jaket berwarna kuning hingga ke coklat, makan kedua-dua tumbuhan dan haiwan; ini omnivores oleh itu berkhidmat sebagai pengguna utama dan sekunder. Pengurai adalah kelas khas pengguna yang memakan tumbuhan mati dan bahan haiwan, menukarkan bahan organik kepada gas dan mineral tak organik yang dapat dikitar semula sebagai nutrien kembali ke dalam sistem.

Perlu diingat bahawa rantaian makanan tidak melibatkan hanya satu organisme yang memakan yang lain. Herbivora sering tidak memusnahkan tumbuhan individu yang mereka teliti atau merumput, dan banyak parasit tidak langsung membunuh organisme tuan rumah yang mereka ambil rezeki. Selain itu, terdapat banyak hubungan mutualistik di mana satu bentuk kehidupan menarik tenaga dari yang lain sambil menyediakan beberapa jenis perkhidmatan dalam pertukaran; contohnya, kulat yang menjajah akar tumbuhan dan mendapatkan tenaga daripada mereka sambil meningkatkan keupayaan tumbuhan untuk mengambil air dan nutrien.

Rantaian Makanan dan Piramid Biomassa

Jalur tenaga dari pengeluar kepada pengguna untuk pengkompaunan membentuk rantaian makanan. Yang mudah mungkin merangkumi rumput untuk impala kepada cheetah. Pada kenyataannya, organisma sering makan dan dimakan oleh banyak organisma lain, menjadikannya web makanan - pada dasarnya sekumpulan rantai makanan interwoven - model yang lebih terperinci, tetapi struktur linear asas rantaian makanan masih berguna untuk mengesan aliran tenaga ekosistem. Setiap rantai rantai makanan mewakili a tahap trofi: Pengeluar menduduki tahap trofi basal, pengguna utama seterusnya dan sebagainya.

Konsep yang berkaitan ialah biomas atau piramid tenaga, yang melambangkan proporsi relatif organisma di paras trophik yang berbeza dalam ekosistem. Walaupun bukan peraturan yang keras dan cepat, pengeluar biasanya lebih besar daripada pengguna utama, dan pengguna utama jauh lebih banyak daripada pengguna sekunder. Ini disebabkan oleh ketidakcekapan pemindahan tenaga melalui ekosistem. Rata-rata, fotosintesis membetulkan dengan baik di bawah 1 peratus tenaga solar Bumi yang masuk, dan hanya sebahagian kecil daripada tenaga kimia yang dihasilkan sebenarnya menyambungkan ke rantaian makanan; Kebanyakan tanaman itu menggunakannya sendiri. Di setiap peringkat rantaian makanan, tenaga "dibakar" untuk pernafasan organisma dan hilang menjadi panas, sehingga jumlah yang lebih rendah tersedia kepada pengguna pada paras trophik yang lebih tinggi. Anggaran standard adalah bahawa hanya 10 peratus daripada tenaga yang disimpan di satu tahap trofi melaluinya. Secara kasarnya, inilah sebabnya satu orca memerlukan, melalui pautan rantaian makanan intervensi, berkata, udang, ikan dan anjing laut, banyak plankton untuk mempertahankan dirinya.