Ένα οικοσύστημα είναι μια κοινότητα οργανισμών (όπως φυτά, ζώα και άλλοι οργανισμοί) που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή ή περιβάλλον. Όλη η υπάρχουσα βιοποικιλότητα μέσα σε ένα οικοσύστημα οργανώνεται σε τροφικά επίπεδα με βάση τα υπάρχοντα τρόφιμα ή τις τροφικές αλληλεπιδράσεις, από μικροσκοπικούς οργανισμούς έως μεγαπανίδα. Αυτή η δομή των σχέσεων διατροφής μεταξύ θηραμάτων και θηρευτών καθορίζεται από διάφορους παράγοντες, όπως οι ροές ενέργειας και τα ειδικά χαρακτηριστικά του είδους.
Από το Ecologist Verde σας προτείνουμε να μάθετε περισσότερα για τη ροή της ενέργειας μέσα στα οικοσυστήματα, μέσα από αυτό το άρθρο στο οποίο θα μιλήσουμε για ορισμός της ροής ενέργειας στα οικοσυστήματα, χαρακτηριστικά και παραδείγματα.
Ορισμός της ροής της ύλης και της ενέργειας στα οικοσυστήματα
Όλα τα έμβια όντα που κατοικούν σε ένα οικοσύστημα χρειάζονται ύλη και ενέργεια για να εκτελέσουν τις ζωτικές τους λειτουργίες και, έτσι, να αναπτύξουν τους κύκλους της ζωής τους. Τα έμβια όντα σε ένα οικοσύστημα ομαδοποιούνται σε τροφικά επίπεδα ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο αποκτούν ύλη και ενέργεια, διακρίνοντας τα ακόλουθα επίπεδα:
- Παραγωγοί: που σχηματίζεται από αυτοτροφικούς οργανισμούς που είναι υπεύθυνοι για τη σύλληψη και τη χρήση της ηλιακής ενέργειας για τη μετατροπή της ανόργανης ύλης σε οργανική.
- Καταναλωτές: Είναι οι ετερότροφοι οργανισμοί που τρέφονται με τους παραγωγούς, λαμβάνοντας έτσι την απαραίτητη ύλη και ενέργεια. Αυτοί χωρίζονται σε πρωτογενείς καταναλωτές, δευτερογενείς καταναλωτές και τριτογενείς καταναλωτές, ανάλογα με την αναλογία θήρευσης.
- Αποσυνθετές: Η ομάδα των οργανισμών αποσύνθεσης περιλαμβάνει βακτήρια και μύκητες που αποσυντίθενται και μετατρέπουν οργανικά και ανόργανα υπολείμματα σε υλικό που θα χρησιμοποιηθεί αργότερα από τους παραγωγούς.
Ετσι, η ενέργεια ρέει σε ένα οικοσύστημα καθώς συλλαμβάνεται και στερεώνεται με τη μορφή ύλης από τους παραγωγούς και σταδιακά μεταφέρεται σε υψηλότερα τροφικά επίπεδα, πάντα μέσω ληστρικών σχέσεων, προκαλώντας ροή ύλης και ενέργειας από τα οικοσυστήματα. Για να επεκτείνετε περαιτέρω αυτό το θέμα και να κατανοήσετε καλύτερα τις ροές μεταξύ των επιπέδων, σας συμβουλεύουμε να διαβάσετε αυτήν την άλλη ανάρτηση του Green Ecologist σχετικά με Τι είναι τα τροφικά επίπεδα, τι είναι και παραδείγματα.
Πώς είναι η κίνηση της ενέργειας μέσα σε ένα οικοσύστημα
Ο ήλιος είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τα περισσότερα οικοσυστήματα στον πλανήτη Γη. Αλλά, αν ο ήλιος δίνει την απαραίτητη ενέργεια, Πώς είναι η ροή ενέργειας στα οικοσυστήματα; Αυτή είναι η διαδικασία:
- Η ηλιακή ενέργεια απορροφάται και στερεώνεται στην ύλη μέσω της φωτοσύνθεσης από τους παραγωγούς, συστατικά της βάσης της τροφικής αλυσίδας. η ενέργεια που καθορίζεται από τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης ισοδυναμεί μόνο με το 1% της συνολικής ποσότητας ηλιακής ενέργειας που φτάνει στην επιφάνεια της γης.
- Αυτή η ενέργεια, μαζί με την ύλη με τη μορφή βιομάζας, μεταφέρεται στα ακόλουθα τροφικά επίπεδα μέχρι να φτάσει σε υψηλότερα επίπεδα με απόδοση μεταξύ 10-20% μεταξύ του ενός επιπέδου και του άλλου, προκαλώντας ροή ύλης και ενέργειας του οικοσυστήματος.
- Η ενέργεια μέσα σε ένα οικοσύστημα διαχέεται καθώς κινείται μέσα στο οικοσύστημα, δηλαδή σταδιακά απελευθερώνεται στο περιβάλλον σε κάθε τροφικό επίπεδο με τη μορφή θερμότητας μέσω της διαδικασίας της κυτταρικής αναπνοής. Αυτές οι απώλειες ενέργειας μεταξύ των διαφορετικών τροφικών επιπέδων περιορίζουν το μήκος των τροφικών αλυσίδων και τη βιομάζα που θα φτάσει στα υψηλότερα τροφικά επίπεδα. Ετσι, η ροή ενέργειας σε ένα οικοσύστημα είναι μονής κατεύθυνσης, δηλαδή κινείται σε μια ενιαία κατεύθυνση από τους παραγωγούς στα υψηλότερα τροφικά επίπεδα.
- Αντίθετα, η ύλη που προκύπτει από κάθε τροφικό επίπεδο (πτώματα ζωντανών όντων, υπολείμματα των οργανισμών τους, περιττώματα, κλαδιά, ξερά φύλλα…) συσσωρεύεται στο έδαφος και παραμένει στη διάθεση οργανισμών που αποσυντίθενται, οι οποίοι με τη σειρά τους. επίσης απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή θερμότητας στο περιβάλλον.
- Αυτοί οι αποικοδομητές είναι υπεύθυνοι για τη μετατροπή αυτής της οργανικής ύλης και την επιστροφή της στο περιβάλλον με τη μορφή ανόργανης ύλης, η οποία θα χρησιμοποιηθεί ξανά από αυτοτροφικούς οργανισμούς για να εισέλθει στον τροφικό ιστό. Επομένως, διακρίνεται ένας κύκλος κλειστής ύλης και μια μονοκατευθυντική ροή ενέργειας.
Ενα από χαρακτηριστικά της ροής ενέργειας στα οικοσυστήματα Το πιο σημαντικό είναι ότι, αφενός, η ενέργεια ούτε δημιουργείται ούτε καταστρέφεται, αλλά μόνο μετασχηματίζεται και ότι, από την άλλη, αυτή η αλλαγή στο σχήμα συνεπάγεται απώλεια ενέργειας με τη μορφή θερμότητας.
Παραδείγματα ροής ενέργειας στα οικοσυστήματα
Η δόμηση των οικοσυστημάτων σε τροφικά επίπεδα και η ενεργειακή τους ροή συμβαίνει με παρόμοιο τρόπο τόσο στα χερσαία όσο και στα θαλάσσια οικοσυστήματα, με εξαίρεση ορισμένους θαλάσσιους οργανισμούς που δεν χρησιμοποιούν τον ήλιο ως πηγή ενέργειας. Για να διευκρινίσουμε την έννοια που εξετάζεται σε αυτό το άρθρο, θα επικεντρωθούμε στο επίγειο σύστημα και, συγκεκριμένα, στο παράδειγμα δασικού τροφικού ιστού. Γενικά, τα ακόλουθα στοιχεία του τροφικού ιστού μπορούν να αναγνωριστούν σε ένα δάσος:
- Παραγωγοί: δέντρα, θάμνοι και φυτά.
- Βασικοί καταναλωτές: κουνέλια, ποντίκια και σκίουροι.
- Δευτερεύοντες καταναλωτές: από την αλεπού στο γεράκι.
- Καθαριστές: αλεπούδες και γύπες.
- Αποσυνθετικά: έντομα, μύκητες και βακτήρια, μεταξύ άλλων διάφορων μικροοργανισμών.
Ροή ενέργειας στον τροφικό ιστό του δάσους
- Το νερό και τα μεταλλικά άλατα που υπάρχουν στο έδαφος απορροφώνται από τις ρίζες των δέντρων και των φυτών, για να μεταφερθούν στα φύλλα όπου, μαζί με το CO2 και την ενέργεια που συλλαμβάνεται από τον ήλιο, παράγεται οργανική ύλη με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης.
- Τα φυτά αυτά θα καταναλωθούν από τους πρωτογενείς καταναλωτές.
- Αυτά, με τη σειρά τους, θα καταναλωθούν από τα αρπακτικά τους, τους δευτερογενείς και τριτογενείς καταναλωτές που θηράματα στα χαμηλότερα επίπεδα.
- Επίσης, τα φύλλα που ξεκολλούν από τα δέντρα και τα φυτά, τα κλαδιά, οι καρποί κ.λπ., συσσωρεύονται στο δάσος και, οι αποικοδομητές, θα είναι υπεύθυνοι για τη μετατροπή της οργανικής ύλης σε ανόργανα θρεπτικά συστατικά. Αυτά τα θρεπτικά συστατικά θα απορροφηθούν ξανά από τις ρίζες των φυτών και των δέντρων, ξεκινώντας ξανά τον κύκλο.
Στην παρακάτω εικόνα μπορείτε να δείτε ένα άλλο γενικότερο παράδειγμα σχετικά με αυτό το θέμα, καθώς θα δείτε να ανακλάται ένα τροφικό δίκτυο του εδάφους, το οποίο επίσης χρησιμεύει ως παραδείγματα για την κατανόηση της ροής ενέργειας στα οικοσυστήματα.
Πού πηγαίνει η ενέργεια που χάνεται στην τροφική αλυσίδα;
Τα οικοσυστήματα χάνουν ενέργεια με τη μορφή θερμότηταςΕπειδή οι ζωντανοί οργανισμοί δεν μπορούν να μετατρέψουν τη θερμότητα σε άλλες μορφές ενέργειας. Η θερμότητα που προέρχεται από τη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας των οργανισμών, ένα φαινόμενο που μπορεί να είναι πολύ ευνοϊκό για τους ψυχρόαιμους οργανισμούς, βοηθώντας τους να είναι πιο δραστήριοι. Ακόμα κι έτσι, και σύμφωνα με τους φυσικούς νόμους της θερμοδυναμικής, η θερμότητα μεταδίδεται από ψυχρότερα σε θερμότερα σώματα. Με αυτόν τον τρόπο, με την πάροδο του χρόνου, η θερμότητα που παράγεται από τους οργανισμούς θα διαχέεται στο μέσο ή περιβάλλον. Αυτό μπορεί να πάρει κάποιο χρόνο μέσα στο οικοσύστημα, αλλά στο τέλος, θα καταλήξει να χαθεί.
Εάν το βρήκατε χρήσιμο και σας άρεσε να ανακαλύπτετε τα πάντα σχετικά με τη ροή της ύλης και της ενέργειας μέσα στα οικοσυστήματα, σας συνιστούμε επίσης να ρίξετε μια ματιά σε αυτό το άλλο άρθρο σχετικά με το Πώς λειτουργεί ένα οικοσύστημα.
Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Ροή ενέργειας στα οικοσυστήματα: ορισμός, χαρακτηριστικά και παραδείγματα, σας συνιστούμε να εισέλθετε στην κατηγορία Οικοσυστήματα.
Βιβλιογραφία- Alderleaf Wilderness Collage. (2006-2020). Forest Food Web: Γνώση για το σχεδιασμό βρώσιμων δασικών κήπων. Ηνωμένες Πολιτείες. Ανακτήθηκε από: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
- Trends Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.tree.2017.12.007.
- Ανώτατες σπουδές on-line και πρόσωπο με πρόσωπο. (2014-2019). Ροή ενέργειας στα οικοσυστήματα. Βαρκελώνη. Ανακτήθηκε από: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
- SCRIBD Inc. (2022). Δασική τροφική αλυσίδα. Ανακτήθηκε από: https://es.scribd.com/doc/131194288/CADENA-ALIMENTICIA-DEL-BOSQUE-docx
- Barnes, A. D., Jochum, M., Lefcheck, J. S., Eisenhauer, N., Scherber, C., O'Connor, M., I., Ruiter, P., and Brose1, U. (2022). Ενεργειακή ροή: Η σύνδεση μεταξύ της πολυτροφικής βιοποικιλότητας και της λειτουργίας του οικοσυστήματος.
