MGA ANTAS NG TROPHIC AT ANG MGA ORGANISMO NA BUMUBUO SA KANILA (MGA HALIMBAWA) - BIOLOGY - 2025

Ang mga antas ng trophic ay ang hanay ng mga organismo - o mga species ng mga organismo - mayroon silang parehong posisyon sa daloy ng mga nutrients at enerhiya sa isang ecosystem. Karaniwan, mayroong tatlong pangunahing antas ng trophic: ang pangunahing mga prodyuser, pangalawang mga prodyuser, at ang mga decomposer.

Ang mga pangunahing prodyuser ay mga halaman na chemosynthetic, algae at prokaryotes. Sa loob ng mga mamimili ay may iba't ibang mga antas, mga halamang gamot at karnebal. Panghuli, ang mga decomposer ay isang malaking pangkat ng fungi at prokaryotes.

Ang mga linya ay mga mamimili. Pinagmulan: pixabay.com

Sa karamihan ng mga ekosistema, ang iba't ibang mga antas ng trophic na ito ay magkakaugnay sa kumplikado at magkakaugnay na webs ng pagkain. Iyon ay, ang bawat mandaragit ay may higit sa isang biktima at ang bawat biktima ay maaaring samantalahin ng higit sa isang mandaragit. Ang balangkas ay maaaring binubuo ng hanggang sa 100 iba't ibang mga species.

Ang mga kadena na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging maikli, dahil ang paglipat ng enerhiya mula sa isang antas patungo sa isa pa ay medyo hindi epektibo - 10% lamang ng enerhiya ang napupunta mula sa isang antas patungo sa isa pa, humigit-kumulang.

Ang pag-aaral ng mga antas ng trophic at kung paano sila natipon sa mga kumplikadong webs ng pagkain ay isang pangunahing tema sa ekolohiya ng mga populasyon, pamayanan at ekosistema. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga antas at sa pagitan ng mga kadena ay nakakaapekto sa dinamika at pagtitiyaga ng mga populasyon at pagkakaroon ng mga mapagkukunan.

Autotroph at heterotroph

Upang maunawaan kung ano ang isang antas ng trophic, kinakailangan upang maunawaan ang dalawang pangunahing konsepto sa biology: autotrophs at heterotrophs.

Ang mga Autotroph ay mga organismo na may kakayahang makabuo ng kanilang sariling "pagkain", gamit ang solar na enerhiya at ang enzymatic at istruktura ng makina na kinakailangan upang maisagawa ang fotosintesis o sa pamamagitan ng chemosynthesis.

Samantala, ang mga Heterotroph, ay kulang sa mga mekanismong ito at dapat na aktibong humingi ng pagkain - tulad ng sa amin mga tao.

Ang mga fungi ay madalas na nalilito sa mga organismo ng autotrophic (dahil sa kanilang kawalan ng kakayahang lumipat at paraan ng buhay na mababaw na katulad ng mga halaman). Gayunpaman, ang mga organismo na ito ay heterotrophic at nagpapabagal sa mga nutrisyon na pumapalibot sa kanila. Mamaya makikita natin ang papel na ginagampanan ng fungi sa mga tanikala.

Mga antas ng trophic at ang kanilang mga katangian

Roddelgado

Ang pagpasa ng enerhiya ay nangyayari nang sunud-sunod, sa pamamagitan ng lakas. Sa ganitong paraan, ang isang organismo ay natupok ng isa pa, ang huli sa pamamagitan ng isang pangatlo, at kaya nagpapatuloy ang sistema. Ang bawat isa sa mga "link" na ito ay tinatawag nating antas ng trophic.

Sa ganitong paraan, ipinamamahagi ng mga ekologo ang mga organismo batay sa kanilang pangunahing mapagkukunan ng nutrisyon at enerhiya.

Pormal, isang antas ng trophic na binubuo ng lahat ng mga organismo na nasa katulad na posisyon sa mga tuntunin ng daloy ng enerhiya sa isang ekosistema. Mayroong tatlong mga kategorya: mga gumagawa, consumer, at decomposer. Sa ibaba susuriin namin nang detalyado ang bawat isa sa mga nabanggit na antas.

-Unang antas ng trophic: mga tagagawa

Ang unang antas ng trophic sa chain ay palaging binubuo ng isang pangunahing tagagawa. Ang pagkakakilanlan ng mga organismo na ito ay nag-iiba depende sa ekosistema. Ang sahig na ito ay ang isa na sumusuporta sa natitirang mga antas ng trophic.

Halimbawa, sa mga kapaligiran ng terrestrial ang pangunahing mga gumagawa ay magkakaibang mga species ng mga halaman. Sa mga ecosystem na nabubuhay sa tubig ay algae sila. Metabolically, ang mga gumagawa ay maaaring photosynthetic (ang mayorya) o chemosynthetic.

Gamit ang enerhiya mula sa sikat ng araw, ang mga fotosintesis na organismo ay synthesize ang mga organikong compound na kalaunan ay isinasama nila sa proseso ng cellular respiratory at bilang mga bloke ng gusali upang ipagpatuloy ang kanilang paglaki.

Tulad ng inaasahan namin, ang mga organismo na ito ay higit pa sa kanilang mga mamimili. Sa katunayan, halos lahat (99%) ng organikong bagay sa buhay na mundo ay binubuo ng mga halaman at algae, habang ang mga heterotrophs ay sinakop lamang ang natitirang 1%.

Sa kabilang banda, ang pangunahing mga prodyuser na chemosynthetic ay matatagpuan sa karamihan sa mga mapagkukunang tubig ng hydrothermal na matatagpuan malalim sa karagatan - kung saan ang mga prokaryotic na organismo na ito ay sagana.

Ang hypothesis ng green na mundo

Tiyak na napansin mo na ang karamihan sa mga natural na ekosistema ay berde. Sa katunayan, ang isang kabuuan ng 83.10 ¹⁰ tonelada ng carbon ay naka-imbak sa biomass ng halaman ng terrestrial ecosystems - isang labis na mataas na bilang.

Ang katotohanang ito ay tila nakaka-usisa, dahil mayroong isang napakataas na bilang ng mga pangunahing mamimili na kumakain ng bagay sa halaman.

Ayon sa hypothesis na ito, ang mga herbivores ay kumonsumo ng kaunting bagay ng halaman, dahil kinokontrol sila ng iba't ibang mga kadahilanan na naglilimita sa kanilang populasyon, tulad ng pagkakaroon ng mga mandaragit, parasito, at iba pang mga uri ng sakit. Bilang karagdagan, ang mga halaman ay may mga nakakalason na ahente ng kemikal na pumipigil sa pagkonsumo.

Ang mga pagkalkula na ginawa hanggang ngayon ay tinantya na ang mga herbivores ay kumonsumo ng tungkol sa 17% ng kabuuang net production ng mga tagagawa bawat taon - ang natitira ay natupok ng mga detritivores.

Ngayon sa isip ng mga numerong ito, maaari nating tapusin na ang mga halamang gulay ay hindi talaga isang kapansin-pansin na paggulo sa mga halaman. Gayunpaman, may mga tiyak na mga pagbubukod, kung saan ang mga halamang halaman ay may kakayahang alisin ang buong populasyon sa isang napakaikling panahon (ilang mga peste).

-Second antas ng trophic: mga mamimili

Ang mga antas ng trophic na nasa itaas ng pangunahing mga prodyuser ay nabuo ng mga heterotrophic na organismo, at nakasalalay nang direkta o hindi tuwirang sa mga tagagawa ng autotrophic. Sa loob ng pangkat ng mga mamimili nakita rin namin ang ilang mga antas.

Pangunahing mga mamimili: mga halamang gamot

Ang enerhiya ay pumapasok sa pamamagitan ng pangunahing mga mamimili. Ang mga ito ay binubuo ng mga hayop na kumonsumo ng mga halaman o algae. Sa bawat ekosistema makakahanap kami ng isang tiyak na pangkat ng mga hayop na bumubuo sa antas ng pangunahing mga mamimili.

Ang isa sa mga pinaka kapansin-pansin na katangian ng mga halamang gamot ay na ang karamihan sa mga materyal ay pinalabas na hindi pinatutunayan. Ang enerhiya na hinuhukay ay nagpapatuloy upang himukin ang pang-araw-araw na gawain ng halamang gamot at ang isa pang bahagi ay mababago sa biomass ng hayop.

Ang una ay madalas na tinatawag na "pagkawala" sa pamamagitan ng paghinga. Gayunpaman, ang paghinga ay isang mahalagang aktibidad na dapat gawin ng hayop.

Mga pangalawang mamimili: karnabal

Ang susunod na antas ay binubuo ng pangalawang mga mamimili o karnabal: mga hayop na nagpapakain sa ibang mga hayop. Ang isang maliit na bahagi lamang ng katawan ng halamang gamot ay isinama sa katawan ng karnabal.

Ang ilang mga pangalawang mamimili ay maaaring magkaroon ng isang halo-halong diyeta, kabilang ang parehong mga halaman at hayop sa kanilang diyeta. Samakatuwid, ang kanilang pag-uuri ay hindi karaniwang napakalinaw at naroroon sila sa higit sa isang antas ng trophic.

Mga konsyumer ng tersiya at quaternary

Ang ilang mga kadena ng trophic ay nailalarawan ng mga consumer ng tertiary at quaternary, na nagpapahiwatig na kumonsumo sila ng pangalawang at antas ng tersiyal na antas, ayon sa pagkakabanggit.

Detritivores o scavenger

Ang isang partikular na uri ng mamimili ay binubuo ng mga indibidwal na kilala bilang mga scavenger. Ang ganitong uri ng pagpapakain ay nailalarawan sa pagkonsumo ng namatay na biktima at hindi live na biktima.

Kasama sa mga scavengers diet ang detritus: nabubulok na mga bahagi ng gulay, tulad ng mga dahon, ugat, sanga at mga trunks o mga patay na hayop, exoskeleton, at kalansay.

-Third na antas ng trophic: mga decomposer

Tulad ng mga detritivores ng nakaraang pangkat, ang mga organismo ng pangatlong antas ng trophic ay kumikilos sa mabulok na materyal. Gayunpaman, hindi sila mga biological entities na umaapaw, dahil ang pag-andar ng bawat isa ay magkakaiba-iba.

Ang pangunahing pag-andar ng mga decomposer ay ang pagbabagong-anyo ng organikong bagay sa hindi bagay, kung kaya't isinasara ang siklo ng bagay sa loob ng mga ecosystem. Sa ganitong paraan, ang mga gulay ay may halaga para sa kanilang pagtatapon. Ang mga namamahala sa pagsasagawa ng mahalagang pangwakas na gawa na ito ay mga bakterya at fungi.

Ang fungi ay mga organismo na nagtatago ng mga enzyme na ang mga substrate ay ang mga organikong sangkap na pumapalibot sa kanila. Pagkatapos ng pantunaw na enzymatic, ang mga fungi ay maaaring sumipsip ng mga produkto para sa pagkain.

Karamihan sa mga decomposer ay mga ahente ng mikroskopiko na hindi natin nakikita gamit ang hubad na mata. Gayunpaman, ang kahalagahan nito ay lalampas sa laki nito, dahil kung aalisin natin ang lahat ng mga decomposer sa planeta, ang buhay sa mundo ay titigil dahil sa kakulangan ng mga sangkap para sa pagbuo ng mga bagong organikong sangkap.

Mga halimbawa

Meadow

Ang aming unang halimbawa ay nakatuon sa isang parang. Para sa mga praktikal na layunin ay gagamitin namin ang mga simpleng kadena upang maipakita kung paano naka-link ang mga antas ng trophic at kung paano sila nag-iiba depende sa ekosistema. Gayunpaman, dapat isaalang-alang ng mambabasa na ang tunay na kadena ay mas kumplikado at may mas maraming mga kalahok.

Ang damo at iba pang mga halaman ay bubuo sa pangunahing antas ng tagagawa. Ang iba't ibang mga insekto na naninirahan sa aming hypothetical meadow (halimbawa, isang kuliglig) ay magiging pangunahing mga mamimili ng damo.

Ang cricket ay ubusin ng isang pangalawang consumer, sa aming halimbawa ito ay magiging isang maliit na rodent. Ang mouse ay magiging ubusin ng isang tersiyaryo na mamimili: isang ahas.

Kung sakaling ang meadow ay tinitirahan ng isang karnabal na ibon, tulad ng mga agila o mga kuwago, ubusin nila ang mouse at kumilos bilang mga quaternary consumer.

karagatan

Ngayon, gawin natin ang parehong hypothetical na pangangatuwiran ngunit sa isang aquatic ecosystem. Sa karagatan, ang pangunahing tagagawa ay ang phytoplankton, na mga organismo ng halaman na nabubuhay na nakakalat sa tubig. Ang huli ay natupok ng pangunahing consumer, zooplankton.

Ang iba't ibang mga species ng mga isda na naninirahan sa ekosistema ay ang pangalawang mga mamimili.

Ang mga konsyumer ng tersiya na kumakain ng mga isda ay maaaring maging mga seal o ilang iba pang karnabal.

Ang aming chain sa karagatan ay nagtatapos sa isang kilalang consumer ng quaternary: ang mahusay na puting pating, na magpapakain sa selyo ng nakaraang antas.

Paglipat ng enerhiya sa pagitan ng mga antas ng trophic

Bilang isang pangkalahatang patakaran, itinatag na ang paglipat ng enerhiya ng net sa pagitan ng bawat isa sa mga antas ng trophic ay umabot sa isang maximum na kahusayan ng 10% lamang, at sikat na kilala bilang "10% na panuntunan". Gayunpaman, sa loob ng bawat komunidad ang pamamaraang ito ay maaaring magkakaiba-iba.

Nangangahulugan ito na sa kabuuang enerhiya na nakaimbak ng mga halamang gulay, halimbawa, ito ay kumakatawan lamang sa 10% ng kabuuang enerhiya na nasa pangunahing tagagawa na natupok nila. Sa parehong paraan, sa pangalawang mga mamimili nakita namin ang 10% ng enerhiya na nakaimbak ng pangunahing mga mamimili.

Kung nais naming makita ito sa dami ng mga termino, isaalang-alang ang sumusunod na halimbawa: ipagpalagay na mayroon kaming 100 calories ng solar energy na nakuha ng photosynthetic organismo. Sa mga ito, 10 calories lamang ang ipapasa sa mga halamang gamot, at 1 lamang sa mga carnivores.

Ang mga kadena ng pagkain ay hindi simple

Kung iisipin natin ang tungkol sa mga kadena ng pagkain maaari nating isipin na ang mga antas na bumubuo sa kanila ay nakaayos sa mga guhit na linya, perpektong tinatanggal mula sa bawat isa. Gayunpaman, sa kalikasan nakita namin na ang isang antas ay nakikipag-ugnay sa maraming mga antas, na ginagawa ang hitsura ng chain sa isang network.

Ang mga kadena ng pagkain ay maikli

Kung titingnan ang mga kadena ng pagkain, malalaman natin na ang mga ito ay binubuo lamang ng ilang mga antas - karamihan sa limang mga link o mas kaunti. Ang ilang mga espesyal na kadena, tulad ng sa Antarctic network, ay may higit sa pitong mga link.

Samakatuwid, kinuwestiyon ng mga mananaliksik ang pagkakaroon ng ilang mga antas ng trophic. Ang mga hypotheses na nauugnay sa paksa ay ang mga sumusunod:

Ang hypothesis ng enerhiya

Mayroong dalawang hypotheses upang ipaliwanag ang limitasyong ito sa haba. Ang una ay ang tinatawag na "enerhiya hypothesis", kung saan ang pangunahing limitasyon ng chain ay ang hindi epektibo ng paghahatid ng enerhiya mula sa isang antas patungo sa isa pa. Sa puntong ito, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala ng 10% hypothesis na nabanggit sa nakaraang seksyon.

Kasunod ng pagpapalagay ng nakaraang hypothesis, dapat nating malaman na sa mga ecosystem na may mataas na pangunahing pagiging produktibo ng mga photosynthetic organismo sa lugar, ang mga tanikala ay mas mahaba, dahil ang enerhiya na nagsisimula nito ay mas malaki.

Dinamikong katatagan ng hypothesis

Ang pangalawang hypothesis ay nauugnay sa pabago-bago na katatagan at nagmumungkahi na ang mga kadena ay maikli dahil nagpapakita sila ng higit na katatagan kaysa sa mas mahabang kadena. Kung ang isang biglaang pagbabagu-bago ng populasyon ay nangyayari sa mas mababang antas, makakahanap kami ng lokal na pagkalipol o pagwawasak ng mga nasa itaas na antas ng trophic.

Sa mga kapaligiran na mas madaling kapitan ng pagkakaiba-iba ng kapaligiran, ang mga mas mataas na antas ng predator ay dapat magkaroon ng plasticity upang makahanap ng bagong biktima. Gayundin, mas mahaba ang chain, mas mahirap ang sistema ay mababawi.

Katibayan

Isinasaalang-alang ang data na nakolekta ng mga mananaliksik, ang pinaka-malamang na hypothesis ay lumilitaw na ang hypothesis ng enerhiya. Sa pamamagitan ng mga eksperimento sa pagmamanipula, napagpasyahan na ang pangunahing produktibo proporsyonal na nakakaapekto sa haba ng kadena ng pagkain.

Mga Sanggunian

1. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Imbitasyon sa biyolohiya. Macmillan.
2. Levin, SA, Karpintero, SR, Godfray, HCJ, Kinzig, AP, Loreau, M., Losos, JB, … & Wilcove, DS (Eds.). (2009). Ang gabay ng Princeton sa ekolohiya. Princeton University Press.
3. Maynard-Smith, J. (1978). Mga modelo sa ekolohiya. CUP Archive.
4. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Ekolohiya: epekto ng kasalukuyang mga problema sa kapaligiran sa kalusugan at sa kapaligiran. Mga Edisyon ng Ecoe.
5. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Biology ng Campbell. Pearson.
6. Rockwood, LL (2015). Panimula sa ekolohiya ng populasyon. John Wiley at Mga Anak.