Τι είναι μια τροφική αλυσίδα; Ποιοι είναι οι παραγωγοί, οι καταναλωτές και οι αποικοδομητές σε μια τροφική αλυσίδα;

Η τροφική αλυσίδα είναι ένας τρόπος περιγραφής του πώς αλληλεπιδρούν διαφορετικοί οργανισμοί στη Γη μεταξύ τους. Η τροφική αλυσίδα ξεκινά με τους παραγωγούς, οι οποίοι φτιάχνουν τα δικά τους τρόφιμα χρησιμοποιώντας ηλιακό φως ή χημικά. Τους παραγωγούς τρώνε οι καταναλωτές, οι οποίοι είναι είτε φυτοφάγοι είτε σαρκοφάγοι. Τα σαρκοφάγα τρώγονται από τα παμφάγα, και η κορυφή της τροφικής αλυσίδας είναι ο κορυφαίος θηρευτής. Οι αποικοδομητές είναι οι οργανισμοί που τρώνε τα νεκρά σώματα ή τα απόβλητα των άλλων οργανισμών στην τροφική αλυσίδα.

Διαφορετικοί οργανισμοί στη Γη αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με ποικίλο τρόπο. Μπορούν να δημιουργήσουν μια αμοιβαία συμμαχία, που ονομάζεται συμβίωση, ή μπορούν να επιλέξουν να ανταγωνίζονται μεταξύ τους για πόρους. Μια άλλη επιλογή είναι η μάλλον νοσηρή διαδρομή να καταβροχθίσει έναν άλλο οργανισμό για να ικανοποιήσει τις ανάγκες του! Εδώ μπαίνει η έννοια της τροφικής αλυσίδας.

Η έννοια της τροφικής αλυσίδας εισήχθη για πρώτη φορά από έναν Άραβα επιστήμονα Al-Jahiz τον ένατο αιώνα και τώρα αποτελεί το επίκεντρο των οικολογικών μελετών. Η τροφική αλυσίδα είναι μια γραμμική σειρά οργανισμών που καταναλώνουν ο ένας τον άλλον έτσι ώστε η ενέργεια και τα θρεπτικά συστατικά να περνούν από το ένα στο άλλο. Η τροφική αλυσίδα ξεκινά με αυτοσυντηρούμενους παραγωγούς, όπως το γρασίδι ή τα δέντρα, που μπορούν να χρησιμοποιήσουν απευθείας την ακτινοβολία από τον Ήλιο για να φτιάξουν τη δική τους τροφή και τελειώνει με ένα κορυφαίο αρπακτικό όπως λιοντάρια ή φάλαινες δολοφόνους. Για παράδειγμα, αν βγείτε σε ένα κατάστημα γρήγορου φαγητού και φάτε ένα μπιφτέκι κοτόπουλου, θα είστε μέρος μιας τροφικής αλυσίδας που μοιάζει με αυτό:

Χόρτο–>Κοτόπουλο–>Άνθρωπος

Ωστόσο, τι γίνεται αν έχετε λαχανικά όπως μαρούλι ή μια ντομάτα στο μπιφτέκι σας; Σε αυτήν την περίπτωση, είστε μέρος μιας τροφικής αλυσίδας που είναι ελαφρώς μικρότερη:

Γρασίς–>Ανθρώπινος

Τώρα, ας δούμε πιο προσεκτικά την έννοια και τη ροή μιας τροφικής αλυσίδας για να κατανοήσουμε καλύτερα πώς η ενέργεια και τα θρεπτικά συστατικά ρέουν μέσα από το οικοσύστημα.

Autotrophs:οι παραγωγοί

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, μια τροφική αλυσίδα ξεκινά με τους κύριους παραγωγούς στη βάση που μπορούν να φτιάξουν τα δικά τους τρόφιμα. Αυτοί οι οργανισμοί ονομάζονται αυτότροφοι. Τα αυτότροφα μπορούν να φτιάξουν τα δικά τους τρόφιμα χρησιμοποιώντας τις δικές τους οργανικές ενώσεις από απλά μόρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα παρουσία ηλιακού φωτός. Τα αυτότροφα διατίθενται σε δύο τύπους:

1. Photoautotrophs

Τα φωτοαυτότροφα είναι συνήθως φυτά που χρησιμοποιούν την ενέργεια από το ηλιακό φως για να παράγουν οργανικές ενώσεις - σάκχαρα - από το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα μέσω της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης. Ορισμένα φύκια και κυανοβακτήρια μπορεί επίσης να είναι αυτότροφα.

2. Χημειοαυτοτροφα

Οι χημειοαυτότροφοι είναι οργανισμοί που χρησιμοποιούν ενέργεια από χημικές ουσίες για την κατασκευή οργανικών ενώσεων από διοξείδιο του άνθρακα ή παρόμοια μόρια. Αυτό γίνεται μέσω της διαδικασίας της χημειοσύνθεσης. Για παράδειγμα, τα χημειοαυτοτροφικά βακτήρια που βρίσκονται στα βάθη της θάλασσας μπορούν να οξειδώσουν το υδρόθειο ακόμη και χωρίς ηλιακό φως.

(Πίστωση εικόνας:Flickr)

Ετερότροφοι:οι καταναλωτές

Εκτός από τα αυτότροφα, κανένας άλλος οργανισμός δεν είναι ικανός να παρασκευάσει μόνος του την τροφή του και αντίθετα εξαρτώνται από άλλους οργανισμούς για την κάλυψη των αναγκών τους σε τροφή. Αυτοί οι οργανισμοί είναι ετερότροφοι. Τα ετερότροφα, που μερικές φορές αναφέρονται ως «άλλοι τροφοδότες», δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την φωτεινή ενέργεια από τον ήλιο ή τη χημική ενέργεια για να φτιάξουν τη δική τους τροφή.

Ένα ζευγάρι ελάφια (ετερότροφα) που βόσκουν από ένα δέντρο (αυτότροφα) (Φωτογραφία:Raul654./Wikimedia Commons)

Τα ετερότροφα παράγουν οργανικά μόρια καταναλώνοντας άλλους οργανισμούς ή τα υποπροϊόντα τους. Τα ζώα, οι μύκητες και πολλές μορφές βακτηρίων είναι ετερότροφα. Οι άνθρωποι είναι επίσης ετερότροφοι!

Κοιτάζοντας στο πλαίσιο της τροφικής αλυσίδας, τα ετερότροφα ονομάζονται καταναλωτές. Όπως θα συζητήσουμε σύντομα, υπάρχουν διάφοροι τύποι καταναλωτών ποικίλης οικολογικής τάξης και ρόλου—από φυτοφάγα έντομα μέχρι κρεατοφάγα θηλαστικά μέχρι μύκητες που τρώνε συντρίμμια και περιττώματα.

Τροφική αλυσίδα:ποιος τρώει ποιον

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η τροφική αλυσίδα είναι ένα σύστημα στο οποίο τα θρεπτικά συστατικά και η ενέργεια μεταφέρονται από τον έναν οργανισμό στον άλλο. Ας δούμε τώρα πιο προσεκτικά τα επιμέρους μέρη της τροφικής αλυσίδας, ξεκινώντας από τη βάση των παραγωγών και φτάνοντας μέχρι τους κορυφαίους καταναλωτές.

Οι πρωτογενείς παραγωγοί ή τα αυτότροφα αποτελούν την κύρια βάση της τροφικής αλυσίδας. Αποτελούνται από οργανισμούς όπως φυτά, φύκια ή κυανοβακτήρια, τα οποία μπορούν να παράγουν τη δική τους τροφή χρησιμοποιώντας φωτοσύνθεση ή χημειοσύνθεση.

Η πρώτη γενεαλογία των οργανισμών που τρώνε άμεσα τους πρωτογενείς παραγωγούς ονομάζονται πρωτογενείς καταναλωτές. Οι κύριοι καταναλωτές είναι κυρίως φυτοφάγα, δηλαδή φυτοφάγοι. Ωστόσο, σε ορισμένες τροφικές αλυσίδες, μπορεί να τρώνε φύκια ή να τρώνε βακτήρια.

Ακολουθούν οι οργανισμοί που τρώνε τους πρωτογενείς καταναλωτές, οι οποίοι ονομάζονται δευτερογενείς καταναλωτές. Οι δευτερεύοντες καταναλωτές είναι σαρκοφάγα, δηλαδή κρεατοφάγοι.

Μετά έρχονται οι οργανισμοί που τρώνε «οργανισμούς που τρώνε οργανισμούς», δηλαδή οι δευτερεύοντες καταναλωτές. Αυτοί είναι καταναλωτές τριτογενούς επιπέδου, οι οποίοι τρώνε σαρκοφάγα σαρκοφάγα.

Ορισμένες τροφικές αλυσίδες έχουν επιπλέον επίπεδα, όπως οι τεταρτογενείς καταναλωτές, οι οποίοι είναι σαρκοφάγα που τρώνε τους τριτογενείς καταναλωτές. Αυτοί οι οργανισμοί βρίσκονται συνήθως στην κορυφή της τροφικής αλυσίδας και δεν τρώγονται περαιτέρω από άλλα ζώα. Αυτοί ονομάζονται συχνά καταναλωτές κορυφής.

Εξετάστε το παράδειγμα τροφικής αλυσίδας παρακάτω. Ξεκινά με το ποντίκι να τρώει τα σιτηρά από το χωράφι. Εδώ, το σιτάρι είναι ο κύριος παραγωγός και το ποντίκι είναι ο κύριος καταναλωτής. Έπειτα, το ποντίκι γίνεται μεσημεριανό γεύμα για το αρπακτικό φίδι - έναν δευτερεύοντα καταναλωτή. Τέλος, όταν ένας τολμηρός αετός εντοπίζει ένα σαρκώδες φίδι, πέφτει κάτω για να αιχμαλωτίσει το φίδι ως το δικό του νόστιμο δείπνο. Εδώ, ο αετός γίνεται τριτογενής καταναλωτής.

Τροφικά επίπεδα

Κάθε μία από τις κατηγορίες που εμφανίζονται στην παραπάνω εικόνα ονομάζεται τροφικό επίπεδο. Κάθε τροφικό επίπεδο αποκαλύπτει σημαντικές πληροφορίες, όπως πόσες μεταφορές ενέργειας συμβαίνουν στην τροφική αλυσίδα ή πόσα βήματα κατανάλωσης περιλαμβάνονται.

Ωστόσο, δεν είναι πάντα εφικτό να περιοριστεί ένας οργανισμός σε ένα συγκεκριμένο τροφικό επίπεδο. Οι άνθρωποι, για παράδειγμα, αποτελούν μέρος αυτής της απομακρυσμένης ομάδας, καθώς τρώμε φυτά και ζώα.

Decomposers:the cleaners

Είναι ενδιαφέρον ότι μια ιδιόμορφη ομάδα καταναλωτών που συχνά παραλείπεται από την τροφική αλυσίδα είναι οι αποικοδομητές. Οι αποικοδομητές είναι εκείνοι οι οργανισμοί που τρέφονται με τα πτώματα και αντλούν τροφή διασπώντας το οργανικό υλικό σε ένα νεκρό σώμα ή σε περιττώματα.

Στην πραγματικότητα, οι αποικοδομητές συχνά απεικονίζονται ότι έχουν το δικό τους τροφικό επίπεδο. Ως ομάδα, τρέφονται με σφάγια και απόβλητα που προέρχονται από άλλους οργανισμούς σε διάφορα τροφικά επίπεδα. Για παράδειγμα, στους αποικοδομητές αρέσει να τρώνε φυτική ύλη σε αποσύνθεση, το κουφάρι ενός μισοφαγωμένου κουνελιού ή τα υπολείμματα ενός ελαφιού που κυνηγήθηκε από μια λεοπάρδαλη. Με άλλα λόγια, το επίπεδο αποσύνθεσης είναι παράλληλο με την τυπική ιεραρχία των παραγωγών και των καταναλωτών σε μια τυπική τροφική αλυσίδα.

Ομάδες αποικοδομητών παίζουν ενεργό ρόλο στη διατήρηση της υγείας των οικοσυστημάτων. Καθώς διασπούν τα νεκρά υλικά και τα απόβλητα, απελευθερώνουν θρεπτικά συστατικά που ανακυκλώνονται και χρησιμοποιούνται ως δομικά στοιχεία από τους πρωτογενείς παραγωγούς.