Trofisk niveau (fødekæde & web): Definition & eksempler (med diagram)

I et økosystem bevares stof, mens energi strømmer gennem det. Måden og effektiviteten af denne strømning kan repræsenteres af trofiske niveauer.

Den vigtigste energikilde for økosystemer er sollys, selvom hydrogensulfidet fra hydrotermiske ventilationsåbninger også leverer energi. At studere den måde, hvorpå energi flyder til hvert trofisk niveau, hjælper økologer med at strategisere miljøstyring.
Definition af fødevarekæden og trofiske niveauer

Et trofisk niveau kan forestilles som et trin i en pyramide, med grupper stablet op med at repræsentere organismer og deres rolle i økosystemet. Denne trofiske pyramide hjælper med at organisere de forskellige interaktioner mellem disse organismer.

Fra det ene trofiske niveau til det næste omdannes kun 10 procent energi til biomasse. De resterende 90 procent er tabt.

En fødekæde rangerer organismer på en lineær måde i henhold til deres rolle i energiskabelse og forbrug.
Generelle trofiske niveauer

Den laveste base i en fødekæden består af fotosyntetiske organismer, såsom planter og planteplankton. Disse organismer kaldes producenter.

Producenter omdanner sollys og uorganiske molekyler til energi. På grund af deres evne til at fremstille deres egen mad kaldes producenter også autotrofer. Disse producenter udgør det første trofiske niveau. Disse kan yderligere opdeles i fotoautotrofer, der bruger sollys til mad og energi, og kemotrofer, der bruger uorganiske molekyler i fravær af sollys.

Kemotrofer kan findes på steder som dybhavsåbninger. Kemisk energi fra hydrogensulfid i de hydrotermiske åbninger hjælper disse organismer med at syntetisere organiske molekyler til deres energiforsyning.
Forbrugere i fødekæden

Det næste trin i fødekæden tilhører de primære forbrugere. Primære forbrugere spiser producenter. Primære forbrugere er typisk små dyr, planteetere, der spiser planterne eller planteplankton. Forbrugere kaldes også heterotrofer, og de kan kun imødekomme energibehov ved at spise mad.

Forbrugerne indarbejder producenternes energi i deres egen biomasse. Primære forbrugere udgør det andet trofiske niveau.

Sekundære forbrugere eller rovdyr spiser primære forbrugere. De er generelt større dyr, skønt der er færre af dem. Der er nogle overlapninger i nogle dyr, der er altetende, såsom bjørne, der spiser frugt og laks. Sekundære forbrugere udgør det tredje trofiske niveau.

Betydelig energi går tabt ved de trofiske niveauer, så i den trofiske niveaupyramide opstår den mest tabte energi fra de sekundære forbrugere. I sidste ende fører dette til et scenarie, hvor der er færre organismer øverst i den trofiske pyramide, mens dens base indeholder mange arter.
Fødevarer Webs>

Fødevarer beskriver de indbyrdes forbundne arter på forskellige trofiske niveauer. Fødevarer viser arten af energistrøm gennem økosystemer. De kan også være ret komplekse og påvirkes også af sæsonbestemte fødevarer. Den førnævnte bjørn repræsenterer et eksempel på dyr med flere roller i et økosystem.

På grund af den fødevarendes dynamiske natur kan det vise sig at være et mere nyttigt værktøj til at beskrive interaktioner i et økosystem end et trofisk pyramide. Inden for nogle fødevarer findes der et dyr, der kaldes en keystone-art. Resten af økosystemet er afhængig af tilstedeværelsen af denne art for at forblive intakt og bæredygtig. Når det fjernes, kan økosystemet kollapse.

Keystone arter har en tendens til at være øverste rovdyr såsom ulve og grizzlybjørne. Et øverste rovdyr kaldes et spids rovdyr. En spids-rovdyr er i det væsentlige en tertiær forbruger og får det fjerde og sidste trofiske niveau i pyramiden.
Økosystemets biologiske mangfoldighed

En anden faktor i økosystemets stabilitet er den biologiske mangfoldighed. Når der er mindre artsdiversitet, lider et økosystem. Dette påvirker trofiske niveauer, hvis arter fjernes fra dem. Krusningen påvirker balancen i hele systemet.

En anden dynamik, der spilles i en fødevare, inkluderer de organismer, der kaldes dekomponere. Disse nedbrydere nedbryder døde organismer (plante og dyr) og frigiver næringsstoffer fra dem til miljøet. Derefter er disse mineraler tilgængelige for primære producenter af den trofiske pyramide.

Eksempler på dekomponere inkluderer orme, forme, insekter, svampe og bakterier. Dette betragtes dog ikke som genanvendelse af energi. Det repræsenterer energiudslip og forekommer ofte som varme.

Biomasse beskriver den samlede masse af alle organismer, hvad enten de er levende eller døde, på et trofisk niveau. Hvert trofisk niveau har en vis mængde biomasse.

Primære producenters produktivitet henviser til, hvor meget energi de kan bringe til andre levende væsener. Dette beløb betragtes som den primære nettoproduktivitet. Brutto primær produktivitet repræsenterer den hastighed, fotosyntetiske primære producenter kan konvertere solens energi.
Bioakkumuleringsproblemer

Bioakkumulation eller biomagnficering henviser til en stigning i giftige materialer, der går videre op i den trofiske pyramide. Materialet koncentreres i dyrevæv. Et eksempel på dette ville være dichlorodiphenyltrichlorethan (DDT) kontaminering. Denne kemiske bioakkumulering i miljøet.

Med hvert forbrugsniveau opbygges større koncentrationer af DDT i deres kroppe. På det øverste trofiske niveau, såsom skaldede ørne, producerer denne bioakkumulation ødelæggende virkninger på dyresundhed og overlevelse. DDT blev forbudt at blive brugt i 1970'erne, men der er andre menneskeskabte kemikalier, som udgør en risiko for miljøets sundhed. Det bliver derfor vigtigt at identificere og fjerne sådanne stoffer fra miljøet, før sådan forurening griber fat.

Bioakkumulation forekommer også med visse tungmetaller, der kan findes i fisk. Dette er grunden til, at der er anbefalinger til at begrænse visse fiskeforbrug hos mennesker i sårbare grupper, såsom små børn og gravide kvinder.
Eksempler på trofisk niveau og fødevarer Webs.

For at forstå disse begreber, hjælper det at have eksempler fra den virkelige verden. Havet giver en god demonstration af trofiske niveauer og fødevarer. Som nævnt tidligere er planteplankton et eksempel på primære producenter. Zooplankton er sekundære forbrugere af planteplankton.

Det tredje trofiske niveau, som sekundær forbruger, hører til krebsdyr, der spiser dyreplankton. Og det fjerde trofiske niveau ville være fisk. Dette kunne udvides yderligere med dyr som sæler og endda andre fisk, der spiser disse fisk. En spids rovdyr såsom en orka hval ville tage det højere trofiske niveau. Med hvert niveau går mere energi tabt.

Eksempler på fotoautotrofer inkluderer fotosyntesebakterier, planter og alger. De konverterer solens energi til ATP og NADP, som igen bruges til at fremstille organiske molekyler som glukose.

Eksempler på kemoautotrofer inkluderer bakterier i huler eller de nævnte hydrotermiske åbninger. Omkring disse åbninger forbruger heterotrofer som rejer, hummer og musling kemoautotrofier i det dybe hav.
Trofiske pyramideeksempler

Med hensyn til eksempler på trofiske pyramideeksempler i verden findes der adskillige slags. De kan være opretstående eller omvendt.

En opretstående pyramide er repræsenteret af græsarealer, da der er færre organismer, der går op på det øverste niveau. En græsarealbiom kan have græs som det laveste niveau som en primær producent. Den primære forbruger ville være en græshoppe. En sekundær forbruger ville være en mus. En tertiær forbruger ville være en slange, der spiser musen. En fjerde, kvartær forbruger og apex-rovdyr i græsarealer ville være en høge, der spiser slangen.

En anden biom med lignende dynamik kan være en dam. Producenten ville være alger, og den primære forbruger ville være insektlarver. En sekundær forbruger ville være en nisse, og en tertiær en ville være en frø. Den endelige kødædende eller kvartær forbruger i dammen biome ville være en vaskebjørn, der spiser frøen.

I en ørken ville hovedproducenten være et kaktusgræs, og dets primære forbruger ville være en sommerfugl. En firben spiste sommerfuglen og gjorde den til den sekundære forbruger. En slange ville forbruge firben og rangordne den som en tertiær forbruger. Og en roadrunner ville runde det øverste og fjerde niveau, efter at den spiser slangen.

I kontrast til en opretstående pyramide, i en tempereret skov, ville pyramidens base være lavet af bare træer. De primære forbrugere, insekter, vil udgøre en stor del af pyramiden.

I betragtning af den følsomme forbindelse mellem organismer og deres miljø bliver det vigtigt at beskytte balancen i verdens økosystemer. Virkningerne af energiflow, biomasse og bioakkumulering spiller alle en rolle i økologers forvaltningsstrategier for bevaring.

Relateret indhold: Sådan kontaktes din repræsentant om klimaændringer