Poziom troficzny Definicja
Poziom troficzny to grupa organizmów w ekosystemie, które zajmują ten sam poziom w łańcuchu pokarmowym. W łańcuchu pokarmowym istnieje pięć głównych poziomów troficznych, z których każdy różni się związkiem odżywczym z podstawowym źródłem energii. Podstawowym źródłem energii w każdym ekosystemie jest Słońce (choć istnieją wyjątki w ekosystemach głębinowych).
Promieniowanie słoneczne ze Słońca dostarcza energii, która jest wykorzystywana przez producentów pierwotnych, zwanych również autotrofami. Producenci pierwotni to zazwyczaj rośliny i glony, które przeprowadzają fotosyntezę w celu wytworzenia własnego źródła pożywienia. Producenci pierwotni tworzą pierwszy poziom troficzny.
Pozostałe poziomy troficzne składają się z konsumentów, zwanych również heterotrofami; heterotrofy nie mogą wytwarzać własnego pożywienia, więc muszą konsumować inne organizmy w celu zdobycia pożywienia.
Drugi poziom troficzny składa się z roślinożerców, organizmy te uzyskują energię poprzez spożywanie producentów pierwotnych i są nazywane konsumentami pierwotnymi.
Poziomy troficzne trzeci, czwarty i piąty składają się z mięsożerców i wszystkożerców. Mięsożercy to zwierzęta, które przeżywają tylko dzięki zjadaniu innych zwierząt, natomiast wszystkożercy zjadają zwierzęta i materiał roślinny.
Trzeci poziom troficzny składa się z mięsożerców i wszystkożerców, którzy zjadają zwierzęta roślinożerne; są to konsumenci wtórni.
Czwarty poziom troficzny zawiera mięsożerców i wszystkożerców, którzy zjadają konsumentów wtórnych i są znani jako konsumenci trzeciorzędowi.
Piąty poziom troficzny składa się z drapieżników wierzchołkowych; zwierzęta te nie mają naturalnych drapieżników i dlatego znajdują się na szczycie łańcucha pokarmowego.
Dekomponenci lub detrytoryści to organizmy, które spożywają martwe rośliny i zwierzęta, przekształcając je w energię i składniki odżywcze, które rośliny mogą wykorzystać do efektywnego wzrostu. Chociaż nie wypełniają one niezależnego poziomu troficznego, rozkładające i detrytożerne organizmy, takie jak grzyby, bakterie, dżdżownice i muchy, przetwarzają materiały odpadowe ze wszystkich innych poziomów troficznych i są ważną częścią funkcjonującego ekosystemu.
Z powodu sposobu, w jaki energia jest wykorzystywana podczas przenoszenia jej między poziomami, całkowita biomasa organizmów na każdym poziomie troficznym zmniejsza się od dołu do góry. Tylko około 10% zużytej energii jest przekształcane w biomasę, podczas gdy reszta jest tracona jako ciepło, jak również na ruch i inne funkcje biologiczne. Ze względu na tę stopniową utratę energii, biomasa każdego poziomu troficznego jest często postrzegana jako piramida, zwana piramidą troficzną.
Należy zauważyć, że organizmy w obrębie poziomów troficznych naturalnych ekosystemów nie tworzą na ogół jednolitego łańcucha, a wiele zwierząt może mieć wiele ofiar i wiele drapieżników; nieliniowe interakcje poziomów troficznych mogą być zatem najlepiej postrzegane jako sieć pokarmowa, a nie łańcuch pokarmowy. Jednak zaburzenia w obrębie jednego z poziomów troficznych, na przykład wyginięcie drapieżnika lub wprowadzenie nowego gatunku, mogą mieć drastyczny wpływ na niższe lub wyższe poziomy troficzne.
Przykłady poziomów troficznych
Pierwotni producenci
Pierwotni producenci, czyli „autotrofy”, to organizmy, które wytwarzają biomasę ze związków nieorganicznych. Ogólnie rzecz biorąc, są to organizmy fotosyntetyzujące, takie jak rośliny lub algi, które przekształcają energię słoneczną, wykorzystując dwutlenek węgla i wodę, w glukozę. Glukoza jest następnie przechowywana w roślinie jako energia i tlen, który jest uwalniany do atmosfery.
W ekosystemach lądowych, prawie cała produkcja pierwotna pochodzi z roślin naczyniowych, takich jak drzewa, paprocie i rośliny kwitnące. W ekosystemach morskich rolę produkcji pierwotnej pełnią glony i wodorosty.
Istnieją również głębinowi producenci pierwotni, którzy zamiast fotosyntezy przeprowadzają utlenianie chemicznych związków nieorganicznych; organizmy te nazywane są „chemoautotrofami”.
Konsumenci pierwotni
Konsumenci pierwotni to roślinożercy, czyli zwierzęta przystosowane do spożywania i trawienia roślin i glonów (autotrofy). Zwierzęta roślinożerne są generalnie podzielone na dwie kategorie: zwierzęta pasące się, takie jak krowy, owce i króliki, których dieta składa się w co najmniej 90% z trawy, i zwierzęta przeglądające, takie jak jelenie i kozy, których dieta składa się w co najmniej 90% z liści drzew lub gałązek.
Konsumenci pierwotni mogą również spożywać inne formy materiału roślinnego. Wiele nietoperzy, ptaków i małp zjada owoce (frugivores); ptaki, owady, nietoperze i pajęczaki (spiders) zjadają nektar (nectarivores); a termity i chrząszcze zjadają drewno (xylophages).
W ekosystemach morskich, konsumenci pierwotni to zooplankton, maleńkie skorupiaki, które żywią się fotosyntezującymi glonami znanymi jako fitoplankton.
Konsumenci drugorzędni
Konsumenci drugorzędni, na trzecim poziomie troficznym, to zwierzęta mięsożerne i wszystkożerne, które uzyskują co najmniej część składników odżywczych z tkanek zwierząt roślinożernych. Obejmuje to zwierzęta i rośliny mięsożerne, które żywią się roślinożernymi owadami (owadożernymi).
Podstawowymi konsumentami są zwykle małe zwierzęta, ryby i ptaki, takie jak żaby, łasice i węże, chociaż większe drapieżniki wierzchołkowe, takie jak lwy i orły, mogą konsumować zwierzęta roślinożerne i mogą również istnieć na drugim poziomie troficznym ekosystemu.
W ekosystemach morskich, wszystkie gatunki, które zużywają zooplanktonu są wtórne konsumentów, to waha się od meduzy do małych ryb, takich jak sardynki i większych skorupiaków, takich jak kraby i homary, jak również wieloryby, które filtrowanie żywności, i basking sharks.
Tertiary Consumers
Tertiary Consumers zdobyć energię poprzez spożywanie innych mięsożerców, ale może być ofiarą. Sowy są przykładem konsumentów trzeciorzędowych; chociaż żywią się myszami i innymi roślinożercami, jedzą również konsumentów drugorzędowych, takich jak szczury. Z kolei sowy mogą być upolowane przez orły i jastrzębie, a zatem nie są drapieżnikami wierzchołkowymi.
Apex Predators
Apex drapieżniki są organizmy na szczycie łańcucha pokarmowego, i które nie mają żadnych naturalnych drapieżników. Orły, wilki, duże koty, takie jak lwy, jaguary i gepardy, oraz zwierzęta morskie, takie jak rekiny, tuńczyki, wieloryby zabójcy i delfiny są przykładami drapieżników wierzchołkowych, choć jest ich znacznie więcej. Drapieżniki wierzchołkowe często mają specyficzne przystosowania, które czynią je bardzo skutecznymi łowcami, takie jak ostre zęby i pazury, szybkość i zwinność oraz skrytość; czasami pracują w grupach, co zwiększa sukces ich zdolności łowieckich. Jednak nie wszystkie drapieżniki wierzchołkowe są bezwzględnymi łowcami. Rekiny wielorybie są dużymi filtratorami, zjadającymi tylko małe ryby i plankton, ale ponieważ nie mają naturalnych drapieżników, są drapieżnikami wierzchołkowymi w swoim środowisku.
Drapieżniki wierzchołkowe odgrywają niezwykle ważną rolę w ekosystemie; poprzez drapieżnictwo kontrolują populacje niższych poziomów troficznych. Jeśli drapieżniki wierzchołkowe zostaną usunięte z ekosystemu, organizmy takie jak roślinożercy mogą nadmiernie się rozmnażać, co powoduje intensywne wypasanie i przeglądanie presji na rośliny w siedlisku. Jeśli jest mniej dostępnych zasobów roślinnych, inne organizmy, które zależą od roślin (choć nie są polowane przez drapieżnika wierzchołkowego), takie jak owady i małe ssaki, będą cierpieć na spadek populacji, a to z kolei może mieć wpływ na wszystkie poziomy troficzne w ekosystemie. Zaburzenie to nazywane jest odgórną kaskadą troficzną i może prowadzić do załamania się ekosystemu.
- Mięsożerca – organizm, który pozyskuje część energii z tkanek innych zwierząt.
- Roślinożerca – organizm, który pozyskuje energię wyłącznie z materiału roślinnego.
- Kaskada troficzna – Występowanie drapieżnika tłumiącego liczebność populacji niższych poziomów troficznych.
- Piramida energetyczna – Wizualizacja transferu energii pomiędzy poziomami troficznymi.
Sprawdź swoją wiedzę
1. Jaka mniej więcej część energii zużywanej na każdym poziomie troficznym jest przekształcana w biomasę? 10%
B. 30%
C. 50%
D. 100%
2. Konsument pierwotny zjada:
A. Zwierzęta roślinożerne
B. Mięsożerców
C. Materiał roślinny
D. Owady
3. Sinice są przykładem:
A. Autotrof
B. Heterotrof
C. Chemoautotrof
D. Decomposer
4. Które z poniższych zwierząt NIE jest drapieżnikiem wierzchołkowym?
A. Tuńczyk
B. Lampart
C. Jastrząb
D. Bawół