Trofiatason määritelmä
Trofiataso on ekosysteemissä olevien eliöiden ryhmä, joka on samalla tasolla ravintoketjussa. Ravintoketjussa on viisi päätrofiatasoa, joista kukin eroaa ravitsemuksellisessa suhteessa ensisijaiseen energianlähteeseen. Ensisijainen energianlähde kaikissa ekosysteemeissä on aurinko (vaikka syvänmeren ekosysteemeissä on poikkeuksia).
Auringon säteily tuottaa energiaa, jota primäärituottajat, jotka tunnetaan myös autotrofeina, käyttävät. Primaarituottajat ovat yleensä kasveja ja leviä, jotka suorittavat fotosynteesiä valmistaakseen oman ravinnonlähteensä. Alkutuottajat muodostavat ensimmäisen trofiatason.
Loput trofiatasot koostuvat kuluttajista, joita kutsutaan myös heterotrofeiksi.Heterotrofit eivät pysty tuottamaan omaa ravintoa, joten niiden on kulutettava muita eliöitä saadakseen ravintoa.
Kakkostrofiataso koostuu kasvinsyöjistä, nämä eliöt saavat energiaa syömällä alkutuottajia ja niitä kutsutaan alkukuluttajiksi.
Trofiatasot kolme, neljä ja viisi koostuvat lihansyöjistä ja kaikkiruokaisista. Lihansyöjät ovat eläimiä, jotka selviytyvät vain syömällä muita eläimiä, kun taas kaikkiruokaiset syövät eläimiä ja kasviainesta.
Trofiataso kolme koostuu lihansyöjistä ja kaikkiruokaisista, jotka syövät kasvinsyöjiä; näitä kutsutaan toissijaisiksi kuluttajiksi.
Trofiataso neljä sisältää lihansyöjiä ja kaikkiruokaisia, jotka syövät toissijaisia kuluttajia, ja näitä kutsutaan kolmanneksi kuluttajiksi.
Trofinen taso viisi koostuu huippupedoista; näillä eläimillä ei ole luonnollisia saalistajia, joten ne ovat ravintoketjun huipulla.
Hajottajat eli detritivorit ovat eliöitä, jotka kuluttavat kuollutta kasvi- ja eläinmateriaalia ja muuttavat sen energiaksi ja ravinteiksi, joita kasvit voivat käyttää tehokkaaseen kasvuun. Vaikka ne eivät täytä itsenäistä trofiatasoa, hajottajat ja detritivorit, kuten sienet, bakteerit, kastematot ja kärpäset, kierrättävät kaikilta muilta trofiatasoilta peräisin olevaa jätemateriaalia, ja ne ovat tärkeä osa toimivaa ekosysteemiä.
Johtuen tavasta, jolla energiaa hyödynnetään sen siirtyessä tasojen välillä, kunkin trofiatason eliöiden kokonaisbiomassa vähenee alhaalta ylöspäin. Vain noin 10 % kulutetusta energiasta muuttuu biomassaksi, kun taas loput häviää lämpönä sekä liikkumiseen ja muihin biologisiin toimintoihin. Tämän asteittaisen energiahäviön vuoksi kunkin trofiatason biomassaa tarkastellaan usein pyramidina, jota kutsutaan trofiseksi pyramidiksi.
On tärkeää huomata, että luonnollisten ekosysteemien trofiatasojen organismit eivät yleensä muodosta yhtenäistä ketjua ja että monilla eläimillä voi olla useita saaliseläimiä ja useita saalistajia; trofiatasojen epälineaarisia vuorovaikutussuhteita voidaankin tarkastella parhaiten ravintoverkkona ravintoketjujen sijaan. Yhden trofiatason sisällä tapahtuvalla häiriöllä, esimerkiksi saalistajan sukupuuttoon kuolemisella tai uuden lajin tulolla, voi kuitenkin olla raju vaikutus joko alempiin tai ylempiin trofiatasoihin.
Esimerkkejä trofiatasoista
Primäärituottajat
Primäärituottajat eli ”autotrofit” ovat eliöitä, jotka tuottavat biomassaa epäorgaanisista yhdisteistä. Yleensä ne ovat fotosynteesiä tekeviä eliöitä, kuten kasveja tai leviä, jotka muuttavat auringon energian hiilidioksidin ja veden avulla glukoosiksi. Tämä glukoosi varastoituu sitten kasvin sisälle energiaksi ja hapeksi, joka vapautuu ilmakehään.
Terrestrisissä ekosysteemeissä lähes kaikki alkutuotanto on peräisin verisuonikasveista, kuten puista, saniaisista ja kukkivista kasveista. Meriekosysteemeissä levät ja merilevät täyttävät alkutuotannon roolin.
On myös joitakin syvänmeren alkutuottajia, jotka fotosynteesin sijaan suorittavat kemiallisten epäorgaanisten yhdisteiden hapettamista; näitä organismeja kutsutaan kemoautotrofeiksi.
Primääräkuluttajat
Primääräkuluttajat ovat kasvinsyöjiä eli eläimiä, jotka ovat sopeutuneet kuluttamaan ja ruuansulattamaan kasveja ja leviä (autotrofeja). Kasvinsyöjät jaetaan yleensä kahteen luokkaan: laiduntajiin, kuten lehmiin, lampaisiin ja kaneihin, joiden ruokavalio koostuu vähintään 90-prosenttisesti ruohosta, ja selaajiin, kuten peuroihin ja vuohiin, joiden ruokavalio koostuu vähintään 90-prosenttisesti puiden lehdistä tai oksista.
Primäärikuluttajat voivat kuluttaa myös muunlaista kasviainesta. Monet lepakot, linnut ja apinat syövät hedelmiä (frugivorit); linnut, hyönteiset, lepakot ja arachnidit (hämähäkit) syövät nektaria (nektarivorit); ja termiitit ja kovakuoriaiset syövät puuta (ksylofagit).
Meriekosysteemeissä pääkuluttajat ovat eläinplanktonia, pieniä äyriäisiä, jotka syövät fotosynteettiä tekeviä leviä, niin sanottua fytoplanktonia.
Sekundaarikuluttajat
Sekundaarikuluttajia, trofiatasolla kolme, ovat lihansyöjät ja kaikkiruokaiset, jotka saavat ainakin osan ravinteistaan kasvinsyöjien kudoksesta. Tähän kuuluvat eläimet ja lihansyöjäkasvit, jotka syövät kasvinsyöjähyönteisiä (hyönteissyöjät).
Sekundaariset kuluttajat ovat yleensä pieniä eläimiä, kaloja ja lintuja, kuten sammakoita, näätäeläimiä ja käärmeitä, vaikka suuremmat huippupedot, kuten leijonat ja kotkat, voivat kuluttaa kasvinsyöjäkasveja, ja ne voivat myös kuulua ekosysteemien toiselle trooppiselle tasolle.
Meriekosysteemeissä kaikki eläinplanktonia syövät lajit ovat toissijaisia kuluttajia; näitä ovat meduusat, pienet kalat, kuten sardiinit, ja suuremmat äyriäiset, kuten ravut ja hummerit, sekä valaat, jotka syövät suodatusravintoa, ja hait.
Tertiääriset kuluttajat
Tertiääriset kuluttajat hankkivat energiansa syömällä muita lihansyöjiä, mutta ne voivat myös joutua saaliiksi. Pöllöt ovat esimerkki tertiäärisistä kuluttajista; vaikka ne syövät hiiriä ja muita kasvinsyöjiä, ne syövät myös sekundäärisiä kuluttajia, kuten kottaraisia. Kotkat ja haukat voivat puolestaan metsästää pöllöjä, eivätkä ne siksi ole huippupetoja.
Kärkipetoja
Kärkipetoja ovat ravintoketjun huipulla olevia eliöitä, joilla ei ole luonnollisia saalistajia. Kotkat, sudet, suuret kissat, kuten leijonat, jaguaarit ja gepardit, sekä merieläimet, kuten hait, tonnikalat, tappajavalaat ja delfiinit, ovat kaikki esimerkkejä huippupedoista, vaikka niitä on paljon muitakin. Huippupedoilla on usein erityisiä ominaisuuksia, jotka tekevät niistä erittäin tehokkaita metsästäjiä, kuten terävät hampaat ja kynnet, nopeus, ketteryys ja salamyhkäisyys; joskus ne työskentelevät ryhmissä, mikä parantaa niiden metsästysominaisuuksia. Kaikki huippupedot eivät kuitenkaan ole ilkeitä metsästäjiä. Valashait ovat suuria suodatinsyöjiä, jotka syövät vain pieniä kaloja ja planktonia, mutta koska niillä ei ole luonnollisia saalistajia, ne ovat ympäristössään huippupetoja.
Huippupetojen rooli ekosysteemissä on äärimmäisen tärkeä; saalistuksen avulla ne kontrolloivat alempien trofiatasojen populaatioita. Jos huippupetoja poistetaan ekosysteemistä, organismeja, kuten laiduntavia kasvinsyöjiä, voi runsastua liikaa, mikä aiheuttaa voimakasta laidunnuspaineita elinympäristön kasveille. Jos käytettävissä olevia kasvivaroja on vähemmän, muut kasveista riippuvaiset eliöt (joita huippupetoja ei kuitenkaan metsästä), kuten hyönteiset ja pienet nisäkkäät, kärsivät populaatioiden vähenemisestä, mikä puolestaan voi vaikuttaa kaikkiin ekosysteemin trofiatasoihin. Tätä häiriötä kutsutaan ylhäältä alaspäin suuntautuvaksi trofiseksi kaskadiksi, ja se voi johtaa ekosysteemin romahtamiseen.
- Lihansyöjä – Eliö, joka saa osan saamastaan energiasta muiden eläinten kudoksista.
- Kasvinsyöjä – Eliö, joka saa energiansa pelkästään kasviaineksesta.
- Trofinen kaskadi – Esiintyminen, jossa petoeläin tukahduttaa alempien trofiatasojen populaatiokokoa.
- Energiapyramidi – Havainnollistus trofiatasojen välisestä energiansiirrosta.
Testaa tietosi
1. Kuinka suuri osa kullakin trofiatasolla kulutetusta energiasta muuttuu suunnilleen biomassaksi?
A. 10%
B. 30%
C. 50%
D. 100 %
2. Ensisijainen kuluttaja syö:
A. Kasvinsyöjät
B. Lihansyöjät
C. Kasvimateriaalia
D. Hyönteisiä
3. Sinilevä on esimerkki:
A. Autotrofinen
B. Heterotrofinen
C. Kemoautotrofinen
D. Hajottaja
4. Mikä seuraavista EI ole huippupetoja?
A. Tonnikala
B. Leopardi
C. Haukka
D. Puhveli