การแนะนำ
ตัวอย่างที่โดดเด่นของโซ่ส่งกำลัง:
การจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิตตามบทบาทในวัฏจักรของสาร
ห่วงโซ่อาหารใด ๆ เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต 3 กลุ่ม:
ผู้ผลิต (ผู้ผลิต) | ผู้บริโภค (ผู้บริโภค) | เครื่องย่อยสลาย (เรือพิฆาต) |
สิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิกที่สังเคราะห์อินทรียวัตถุจากแร่ธาตุโดยใช้พลังงาน (พืช) | สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิกที่กิน (กิน แปรรูป ฯลฯ) สารอินทรีย์ที่มีชีวิต และถ่ายโอนพลังงานที่มีอยู่ในนั้นผ่านห่วงโซ่อาหาร | สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิกที่ทำลาย (แปรรูป) สารอินทรีย์ที่ตายแล้วจากแหล่งกำเนิดใดๆ ให้เป็นแร่ธาตุ |
ความเชื่อมโยงระหว่างสิ่งมีชีวิตในห่วงโซ่อาหาร
ห่วงโซ่อาหาร ไม่ว่าจะเป็นอะไรก็ตาม สร้างความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างวัตถุต่างๆ ทั้งในธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต และการแตกของลิงก์ใด ๆ ก็ตามสามารถนำไปสู่ผลลัพธ์ที่เลวร้ายและความไม่สมดุลในธรรมชาติ ส่วนประกอบที่สำคัญและสำคัญที่สุดของโซ่ส่งกำลังคือพลังงานแสงอาทิตย์ หากไม่มีมันก็จะไม่มีชีวิต เมื่อเคลื่อนที่ไปตามห่วงโซ่อาหาร พลังงานนี้จะถูกประมวลผล และสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะสร้างมันขึ้นมาเอง โดยส่งผ่านเพียง 10% ไปยังจุดเชื่อมต่อถัดไป
เมื่อตาย ร่างกายจะเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารอื่นๆ ที่คล้ายกัน และวงจรของสารต่างๆ จะดำเนินต่อไป สิ่งมีชีวิตทุกชนิดสามารถออกจากห่วงโซ่อาหารหนึ่งและย้ายไปยังอีกห่วงโซ่หนึ่งได้อย่างง่ายดาย
บทบาทของพื้นที่ธรรมชาติในวัฏจักรของสาร
โดยธรรมชาติแล้ว สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในเขตธรรมชาติเดียวกันจะสร้างห่วงโซ่อาหารพิเศษของตัวเองขึ้นมาซึ่งไม่สามารถเกิดขึ้นซ้ำได้ในโซนอื่นได้ ดังนั้นห่วงโซ่อาหารของเขตบริภาษจึงประกอบด้วยหญ้าและสัตว์หลากหลายชนิด ห่วงโซ่อาหารในที่ราบกว้างใหญ่ไม่รวมถึงต้นไม้เนื่องจากมีเพียงไม่กี่ต้นหรือแคระแกรน ในส่วนของสัตว์โลก สัตว์จำพวกอาร์ติโอแดคทิล สัตว์ฟันแทะ เหยี่ยว (เหยี่ยวและนกอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน) และแมลงชนิดต่างๆ มีอิทธิพลเหนือที่นี่
การจำแนกวงจรไฟฟ้ากำลัง
หลักการของปิรามิดทางนิเวศน์
หากเราพิจารณาเฉพาะสายโซ่ที่เริ่มต้นด้วยพืช วัฏจักรทั้งหมดของสสารในสายโซ่เหล่านั้นจะมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสง ในระหว่างที่พลังงานแสงอาทิตย์ถูกดูดซับ พืชใช้พลังงานส่วนใหญ่ไปกับหน้าที่สำคัญของพวกมัน และมีเพียง 10% เท่านั้นที่จะไปยังลิงก์ถัดไป เป็นผลให้แต่ละสิ่งมีชีวิตต่อมาต้องการสิ่งมีชีวิต (วัตถุ) ของลิงค์ก่อนหน้ามากขึ้นเรื่อย ๆ สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยปิรามิดทางนิเวศวิทยาซึ่งส่วนใหญ่มักใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ พวกมันคือปิรามิดแห่งมวล ปริมาณ และพลังงาน
ห่วงโซ่อาหารคือการเปลี่ยนแปลงตามลำดับขององค์ประกอบของธรรมชาติอนินทรีย์ (ชีวภาพ ฯลฯ ) ด้วยความช่วยเหลือของพืชและแสงให้เป็นสารอินทรีย์ (การผลิตขั้นต้น) และอย่างหลัง - โดยสิ่งมีชีวิตของสัตว์ในการเชื่อมโยงทางโภชนาการ (อาหาร) ที่ตามมา (ขั้นตอน) เข้าไปในชีวมวลของพวกเขา
ห่วงโซ่อาหารเริ่มต้นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ และแต่ละจุดเชื่อมต่อในห่วงโซ่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน ห่วงโซ่อาหารทั้งหมดในชุมชนก่อให้เกิดความสัมพันธ์ทางโภชนาการ
มีการเชื่อมโยงต่างๆ กันระหว่างองค์ประกอบของระบบนิเวศ และประการแรก พวกมันเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยการไหลของพลังงานและการหมุนเวียนของสสาร ช่องทางที่พลังงานไหลผ่านชุมชนเรียกว่าวงจรอาหาร พลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกลงบนยอดไม้หรือบนพื้นผิวของสระน้ำจะถูกพืชสีเขียวจับไว้ ไม่ว่าจะเป็นต้นไม้ใหญ่หรือสาหร่ายขนาดเล็ก และนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสง พลังงานนี้ไปสู่การเจริญเติบโต การพัฒนา และการสืบพันธุ์ของพืช พืชในฐานะผู้ผลิตอินทรียวัตถุเรียกว่าผู้ผลิต ในทางกลับกัน ผู้ผลิตก็จัดหาแหล่งพลังงานให้กับผู้ที่กินพืชและท้ายที่สุดสำหรับชุมชนทั้งหมด
ผู้บริโภคอินทรียวัตถุกลุ่มแรกคือสัตว์กินพืช - ผู้บริโภคในลำดับแรก ผู้ล่าที่กินเหยื่อที่กินพืชเป็นอาหารทำหน้าที่เป็นผู้บริโภคอันดับสอง เมื่อย้ายจากลิงก์หนึ่งไปยังอีกลิงก์หนึ่ง พลังงานจะสูญเสียไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นจึงไม่ค่อยมีผู้เข้าร่วมในห่วงโซ่อาหารเกิน 5-6 คน ผู้ย่อยสลายทำให้วงจรสมบูรณ์ - แบคทีเรียและเชื้อราจะสลายซากสัตว์และซากพืช เปลี่ยนอินทรียวัตถุให้เป็นแร่ธาตุ ซึ่งผู้ผลิตจะดูดซับอีกครั้ง
ห่วงโซ่อาหารประกอบด้วยพืชและสัตว์ทุกชนิด ตลอดจนองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในน้ำที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง ห่วงโซ่อาหารเป็นโครงสร้างเชิงเส้นตรงของการเชื่อมโยง ซึ่งแต่ละการเชื่อมโยงเชื่อมโยงกับการเชื่อมโยงที่อยู่ใกล้เคียงโดยความสัมพันธ์แบบ "ผู้บริโภคอาหาร" กลุ่มของสิ่งมีชีวิต เช่น สายพันธุ์ทางชีวภาพจำเพาะ ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงในสายโซ่ ในน้ำ ห่วงโซ่อาหารเริ่มต้นด้วยสิ่งมีชีวิตพืชที่เล็กที่สุด เช่น สาหร่าย ซึ่งอาศัยอยู่ในเขตยูโฟติกและใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอาหารเคมีอนินทรีย์และคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำ ในกระบวนการถ่ายโอนพลังงานของอาหารจากแหล่งกำเนิด - พืช - ผ่านสิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งซึ่งเกิดจากการกินสิ่งมีชีวิตบางชนิดโดยผู้อื่น จะมีการกระจายพลังงานซึ่งส่วนหนึ่งจะกลายเป็นความร้อน ในการเปลี่ยนผ่านทางโภชนาการแต่ละครั้ง (ระยะ) ไปยังอีกจุดหนึ่งอย่างต่อเนื่อง พลังงานศักย์จะสูญเสียไปมากถึง 80-90% วิธีนี้จะจำกัดจำนวนขั้นตอนหรือลิงก์ในห่วงโซ่ที่เป็นไปได้ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีสี่หรือห้าขั้นตอน ยิ่งห่วงโซ่อาหารสั้นลง พลังงานที่มีอยู่ก็จะถูกกักเก็บมากขึ้น
โดยเฉลี่ยแล้ว พืช 1 พันกิโลกรัมผลิตร่างกายของสัตว์กินพืชได้ 100 กิโลกรัม สัตว์นักล่าที่กินสัตว์กินพืชสามารถสร้างชีวมวลได้ 10 กิโลกรัมจากปริมาณนี้ และผู้ล่ารองเพียง 1 กิโลกรัมเท่านั้น เช่น คนกินปลาตัวใหญ่ อาหารของมันประกอบด้วยปลาตัวเล็ก ๆ ที่กินแพลงก์ตอนสัตว์ซึ่งอาศัยอยู่จากแพลงก์ตอนพืชที่จับพลังงานแสงอาทิตย์
ดังนั้น ในการสร้างร่างกายมนุษย์ 1 กิโลกรัม ต้องใช้แพลงก์ตอนพืช 10,000 กิโลกรัม ดังนั้นมวลของแต่ละจุดต่อในห่วงโซ่จึงลดลงอย่างต่อเนื่อง รูปแบบนี้เรียกว่ากฎของปิรามิดนิเวศน์ มีปิรามิดของตัวเลขซึ่งสะท้อนถึงจำนวนบุคคลในแต่ละขั้นตอนของห่วงโซ่อาหาร ปิรามิดของชีวมวล - ปริมาณของสารอินทรีย์ที่สังเคราะห์ในแต่ละระดับ และปิรามิดของพลังงาน - ปริมาณพลังงานในอาหาร ทั้งหมดมีจุดสนใจเดียวกัน โดยต่างกันที่ค่าสัมบูรณ์ของค่าดิจิทัล ในสภาวะจริง โซ่ส่งกำลังอาจมีจำนวนข้อต่อที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ วงจรไฟฟ้ายังสามารถตัดกันเพื่อสร้างเครือข่ายไฟฟ้าได้ สัตว์เกือบทุกสายพันธุ์ ยกเว้นสัตว์ที่เชี่ยวชาญเป็นพิเศษในด้านโภชนาการ ใช้ไม่ใช่แค่แหล่งอาหารแหล่งเดียว แต่ใช้หลายแหล่ง) ยิ่งความหลากหลายของสายพันธุ์ใน biocenosis ยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นในห่วงโซ่อาหารของพืช-กระต่าย-สุนัขจิ้งจอก จึงมีเพียงสามส่วนเท่านั้นที่เชื่อมโยงกัน แต่สุนัขจิ้งจอกไม่เพียงกินกระต่ายเท่านั้น แต่ยังกินหนูและนกด้วย รูปแบบทั่วไปคือพืชสีเขียวอยู่ที่จุดเริ่มต้นของห่วงโซ่อาหารเสมอ และผู้ล่าอยู่ที่จุดสิ้นสุด เมื่อแต่ละจุดเชื่อมต่อกันในสายโซ่ สิ่งมีชีวิตจะมีขนาดใหญ่ขึ้น สืบพันธุ์ได้ช้าลง และมีจำนวนลดลง สปีชีส์ที่อยู่ในตำแหน่งลิงค์ล่างถึงแม้จะได้รับอาหาร แต่ก็มีการบริโภคอย่างหนาแน่น (เช่นหนูถูกกำจัดโดยสุนัขจิ้งจอก, หมาป่า, นกฮูก) การคัดเลือกดำเนินไปในทิศทางของการเพิ่มภาวะเจริญพันธุ์ สิ่งมีชีวิตดังกล่าวกลายเป็นแหล่งอาหารของสัตว์ชั้นสูงโดยไม่มีแนวโน้มวิวัฒนาการที่ก้าวหน้า
ในยุคทางธรณีวิทยาใด ๆ สิ่งมีชีวิตที่มีความสัมพันธ์ทางอาหารในระดับสูงสุดวิวัฒนาการด้วยความเร็วสูงสุด เช่น ในสัตว์นักล่าที่มีหนามแหลมดีโวเนียน ในยุคคาร์บอนิเฟอรัส - สเตโกเซฟาเลียนที่กินสัตว์อื่น ใน Permian - สัตว์เลื้อยคลานที่ตามล่า stegocephalians ตลอดยุคมีโซโซอิก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมถูกกำจัดโดยสัตว์เลื้อยคลานที่กินสัตว์อื่น และเพียงผลจากการสูญพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในช่วงปลายยุคมีโซโซอิกเท่านั้นที่พวกมันครองตำแหน่งที่โดดเด่น ก่อให้เกิดรูปแบบจำนวนมาก
ความสัมพันธ์ทางอาหารเป็นสิ่งสำคัญที่สุด แต่ไม่ใช่ความสัมพันธ์แบบเดียวระหว่างสปีชีส์ใน biocenosis สายพันธุ์หนึ่งสามารถมีอิทธิพลต่ออีกสายพันธุ์หนึ่งได้หลายวิธี สิ่งมีชีวิตสามารถเกาะอยู่บนพื้นผิวหรือภายในร่างกายของบุคคลในสายพันธุ์อื่น สามารถสร้างที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตหนึ่งหรือหลายสายพันธุ์ และมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของอากาศ อุณหภูมิ และการส่องสว่างของพื้นที่โดยรอบ ตัวอย่างของความเชื่อมโยงที่ส่งผลต่อแหล่งที่อยู่อาศัยของชนิดพันธุ์มีอยู่มากมาย ลูกโอ๊กทะเลเป็นสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งในทะเลซึ่งมีวิถีชีวิตแบบนั่งนิ่งและมักจะอาศัยอยู่บนผิวหนังของปลาวาฬ ตัวอ่อนของแมลงวันจำนวนมากอาศัยอยู่ในมูลวัว บทบาทที่สำคัญอย่างยิ่งในการสร้างหรือเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นของพืช ในพุ่มไม้หนาทึบ ไม่ว่าจะเป็นป่าหรือทุ่งหญ้า อุณหภูมิจะผันผวนน้อยกว่าในพื้นที่เปิดโล่ง และความชื้นจะสูงกว่า
บ่อยครั้งที่สายพันธุ์หนึ่งมีส่วนร่วมในการแพร่กระจายของอีกสายพันธุ์หนึ่ง สัตว์เป็นพาหะของเมล็ดพืช สปอร์ ละอองเกสร และสัตว์ขนาดเล็กอื่นๆ สัตว์สามารถจับเมล็ดพืชได้หากสัมผัสโดยไม่ได้ตั้งใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเมล็ดหรือกิ่งก้านมีตะขอพิเศษ (เชือก หญ้าเจ้าชู้) เมื่อรับประทานผลไม้และผลเบอร์รี่ที่ไม่สามารถย่อยได้ เมล็ดจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับมูลสัตว์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก และแมลงมีไรจำนวนมากบนร่างกาย
ความเชื่อมโยงระหว่างสองลิงก์จะเกิดขึ้นหากสิ่งมีชีวิตกลุ่มหนึ่งทำหน้าที่เป็นอาหารของอีกกลุ่มหนึ่ง การเชื่อมโยงแรกในสายโซ่ไม่มีรุ่นก่อน กล่าวคือ สิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้ไม่ได้ใช้สิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร เป็นผู้ผลิต ส่วนใหญ่มักพบพืช เห็ด และสาหร่ายในสถานที่นี้ สิ่งมีชีวิตในลิงค์สุดท้ายในสายโซ่จะไม่ทำหน้าที่เป็นอาหารของสิ่งมีชีวิตอื่น
สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีพลังงานจำนวนหนึ่ง กล่าวคือ เราสามารถพูดได้ว่าแต่ละส่วนในห่วงโซ่มีพลังงานศักย์ในตัวเอง ในระหว่างกระบวนการให้อาหาร พลังงานศักย์ของอาหารจะถูกถ่ายโอนไปยังผู้บริโภค
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่ก่อตัวเป็นห่วงโซ่อาหารนั้นมีอยู่ในอินทรียวัตถุที่สร้างโดยพืชสีเขียว ในกรณีนี้ มีรูปแบบที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการใช้และการแปลงพลังงานในกระบวนการโภชนาการ สาระสำคัญของมันมีดังนี้
โดยรวมแล้วเพียงประมาณ 1% ของพลังงานรังสีของดวงอาทิตย์ที่ตกบนต้นไม้จะถูกแปลงเป็นพลังงานศักย์ของพันธะเคมีของสารอินทรีย์สังเคราะห์และสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิคสามารถนำไปใช้ต่อไปเพื่อเป็นโภชนาการได้ เมื่อสัตว์กินพืช พลังงานส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในอาหารจะถูกใช้ไปกับกระบวนการสำคัญต่างๆ กลายเป็นความร้อนและสลายไป พลังงานอาหารเพียง 5-20% เท่านั้นที่ส่งผ่านไปยังสารที่สร้างขึ้นใหม่ในร่างกายของสัตว์ หากผู้ล่ากินสัตว์กินพืช พลังงานส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในอาหารก็จะหายไปอีกครั้ง เนื่องจากการสูญเสียพลังงานที่เป็นประโยชน์อย่างมาก ห่วงโซ่อาหารจึงไม่สามารถยาวได้มากนัก โดยปกติแล้วจะประกอบด้วยลิงก์ไม่เกิน 3-5 เส้น (ระดับอาหาร)
ปริมาณของพืชที่ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานของห่วงโซ่อาหารนั้นมากกว่ามวลรวมของสัตว์กินพืชหลายเท่าเสมอ และมวลของการเชื่อมโยงแต่ละรายการในห่วงโซ่อาหารก็ลดลงเช่นกัน รูปแบบที่สำคัญมากนี้เรียกว่ากฎของปิรามิดทางนิเวศ
เมื่อถ่ายโอนพลังงานศักย์จากลิงค์หนึ่งไปอีกลิงค์หนึ่งจะสูญเสียมากถึง 80-90% ในรูปของความร้อน ข้อเท็จจริงนี้จำกัดความยาวของห่วงโซ่อาหาร ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วมักจะไม่เกิน 4-5 ลิงก์ ยิ่งห่วงโซ่อาหารยาวเท่าไร การผลิตลิงค์สุดท้ายก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้นเมื่อเทียบกับการผลิตลิงค์แรก
ในไบคาลห่วงโซ่อาหารในเขตทะเลประกอบด้วยห้าลิงค์: สาหร่าย - เอพิชูรา - มาโครเอ็กโตปัส - ปลา - แมวน้ำหรือปลานักล่า (เลนอก, ไทเมน, โอมุลผู้ใหญ่ ฯลฯ ) มนุษย์มีส่วนร่วมในห่วงโซ่นี้เป็นลิงก์สุดท้าย แต่เขาสามารถบริโภคผลิตภัณฑ์จากลิงก์ที่ต่ำกว่า เช่น ปลา หรือแม้แต่สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เมื่อใช้สัตว์ที่มีเปลือกแข็ง พืชน้ำ ฯลฯ เป็นอาหาร ห่วงโซ่อาหารแบบสั้นมีความคงตัวน้อยกว่าและมีความผันผวนมากกว่า ยาวและมีโครงสร้างซับซ้อน
2. ระดับและองค์ประกอบโครงสร้างของห่วงโซ่อาหาร
โดยปกติแล้ว สำหรับแต่ละลิงก์ในห่วงโซ่ คุณสามารถระบุได้ไม่ใช่หนึ่งลิงก์ แต่ยังมีลิงก์อื่นๆ อีกหลายลิงก์ที่เชื่อมโยงกันด้วยความสัมพันธ์ "ผู้บริโภคด้านอาหาร" ดังนั้นไม่เพียงแต่วัวเท่านั้น แต่สัตว์อื่นๆ ยังกินหญ้าด้วย และวัวเป็นอาหารไม่เพียงแต่สำหรับมนุษย์เท่านั้น การสร้างการเชื่อมโยงดังกล่าวทำให้ห่วงโซ่อาหารกลายเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น - เว็บอาหาร.
ในบางกรณี ในเครือข่ายโภชนาการ มีความเป็นไปได้ที่จะจัดกลุ่มลิงก์แต่ละลิงก์ออกเป็นระดับต่างๆ ในลักษณะที่ลิงก์ในระดับหนึ่งทำหน้าที่เป็นเพียงอาหารสำหรับระดับถัดไปเท่านั้น การจัดกลุ่มนี้เรียกว่า ระดับโภชนาการ.
ระดับเริ่มต้น (ลิงก์) ของห่วงโซ่อาหาร (อาหาร) ในอ่างเก็บน้ำคือพืช (สาหร่าย) พืชไม่กินใครเลย (ยกเว้นพืชกินแมลงจำนวนเล็กน้อย - หยาดน้ำค้าง, บัตเตอร์เวิร์ต, แบลดเดอร์เวิร์ต, หม้อข้าวหม้อแกงลิงและอื่น ๆ บางชนิด) ในทางกลับกันพวกมันเป็นแหล่งกำเนิดของสิ่งมีชีวิตในสัตว์ทุกชนิด ดังนั้นขั้นตอนแรกในห่วงโซ่ของผู้ล่าคือสัตว์กินพืช (กินหญ้า) ต่อไปนี้คือสัตว์กินเนื้อขนาดเล็กที่กินสัตว์กินพืชเป็นอาหาร จากนั้นก็เป็นสัตว์นักล่าที่มีขนาดใหญ่กว่า ในสายโซ่ แต่ละสิ่งมีชีวิตที่ตามมาจะมีขนาดใหญ่กว่าสิ่งมีชีวิตก่อนหน้า โซ่นักล่ามีส่วนทำให้ห่วงโซ่อาหารมีความมั่นคง
ห่วงโซ่อาหารของ saprophytes เป็นจุดเชื่อมต่อสุดท้ายในห่วงโซ่อาหาร Saprophytes กินสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว สารเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วจะถูกพืชบริโภคอีกครั้ง - สิ่งมีชีวิตที่ผลิตซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของห่วงโซ่อาหารทั้งหมด
3. ประเภทของโซ่โภชนาการ
มีการจำแนกประเภทของโซ่โภชนาการหลายประเภท
ตามการจำแนกประเภทแรก มีกลุ่มโภชนาการสามกลุ่มในธรรมชาติ (หมายถึงกลุ่มโภชนาการที่กำหนดโดยธรรมชาติสำหรับการทำลายล้าง)
ห่วงโซ่อาหารสายแรกประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตอิสระต่อไปนี้:
สัตว์กินพืช;
ผู้ล่า - สัตว์กินเนื้อ;
สัตว์กินพืชทุกชนิดรวมทั้งมนุษย์ด้วย
หลักการพื้นฐานของห่วงโซ่อาหาร: “ใครกินใคร”
ห่วงโซ่อาหารที่สองรวมสิ่งมีชีวิตที่เผาผลาญทุกสิ่งและทุกคนเข้าด้วยกัน งานนี้ดำเนินการโดยผู้ย่อยสลาย พวกมันลดสารที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วให้เป็นสารธรรมดา คุณสมบัติของชีวมณฑลคือตัวแทนของชีวมณฑลทุกคนล้วนเป็นมนุษย์ งานทางชีววิทยาของผู้ย่อยสลายคือการย่อยสลายคนตาย
ตามการจำแนกประเภทที่สองโซ่โภชนาการมีสองประเภทหลัก - ทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์และอันตราย
ในห่วงโซ่อาหารของทุ่งหญ้า (ห่วงโซ่การเลี้ยงสัตว์) พื้นฐานประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิคจากนั้นก็มีสัตว์กินพืชกินพวกมัน (เช่นแพลงก์ตอนสัตว์ที่กินแพลงก์ตอนพืชเป็นอาหาร) จากนั้นผู้ล่า (ผู้บริโภค) ในลำดับที่ 1 (เช่นปลา กินแพลงก์ตอนสัตว์) สัตว์นักล่าลำดับที่ 2 (เช่น ปลาหอกคอนกินปลาอื่น) ห่วงโซ่อาหารมีความยาวเป็นพิเศษในมหาสมุทร ซึ่งหลายสายพันธุ์ (เช่น ปลาทูน่า) ครองตำแหน่งผู้บริโภคอันดับที่สี่
ในห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตราย (ห่วงโซ่การสลายตัว) ซึ่งพบมากที่สุดในป่า การผลิตพืชส่วนใหญ่ไม่ได้ถูกบริโภคโดยตรงจากสัตว์กินพืช แต่จะตาย จากนั้นจึงผ่านการสลายตัวโดยสิ่งมีชีวิตแบบ saprotrophic และการทำให้เป็นแร่ ดังนั้นห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตรายเริ่มต้นจากเศษซากไปที่จุลินทรีย์ที่กินมันและจากนั้นไปยังผู้ทำลายล้างและผู้บริโภค - ผู้ล่า ในระบบนิเวศทางน้ำ (โดยเฉพาะในอ่างเก็บน้ำยูโทรฟิกและที่ระดับความลึกของมหาสมุทร) นี่หมายความว่าส่วนหนึ่งของการผลิตพืชและสัตว์ก็เข้าสู่ห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตรายเช่นกัน
บทสรุป
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่อาศัยอยู่ในโลกของเราไม่ได้ดำรงอยู่ด้วยตัวมันเอง พวกมันขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อมและสัมผัสกับอิทธิพลของมัน นี่เป็นความซับซ้อนที่ประสานงานกันอย่างแม่นยำของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลายอย่าง และการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตกับพวกมันจะกำหนดความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบและการก่อตัวของชีวิตที่หลากหลายที่สุด
หน้าที่หลักของชีวมณฑลคือเพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบทางเคมีมีการไหลเวียนซึ่งแสดงออกมาในการไหลเวียนของสารระหว่างบรรยากาศดินไฮโดรสเฟียร์และสิ่งมีชีวิต
สิ่งมีชีวิตทั้งหลายล้วนเป็นอาหารของผู้อื่น กล่าวคือ เชื่อมต่อกันด้วยความสัมพันธ์ด้านพลังงาน การเชื่อมต่ออาหารในชุมชนสิ่งเหล่านี้เป็นกลไกในการถ่ายโอนพลังงานจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ในทุกชุมชน เกี่ยวกับโภชนาการการเชื่อมต่อเกี่ยวพันกันในเชิงซ้อน สุทธิ.
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดเป็นอาหารที่มีศักยภาพสำหรับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ
เครือข่ายทางโภชนาการใน biocenoses นั้นซับซ้อนมากและดูเหมือนว่าพลังงานที่เข้าสู่พวกมันสามารถอพยพจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่งได้เป็นเวลานาน ในความเป็นจริง เส้นทางของพลังงานแต่ละส่วนสะสมโดยพืชสีเขียวนั้นสั้น สามารถถ่ายทอดได้ไม่เกิน 4-6 ลิงก์ในชุดประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่กินอาหารซึ่งกันและกันตามลำดับ ซีรีส์ดังกล่าวซึ่งเป็นไปได้ที่จะติดตามวิธีการใช้พลังงานเริ่มต้นเรียกว่าห่วงโซ่อาหาร ตำแหน่งของแต่ละจุดเชื่อมต่อในห่วงโซ่อาหารเรียกว่าระดับโภชนาการ ระดับโภชนาการระดับแรกคือผู้ผลิต ผู้สร้างมวลสารอินทรีย์เสมอ ผู้บริโภคพืชอยู่ในระดับโภชนาการที่สอง สัตว์กินเนื้อที่อาศัยอยู่ในรูปแบบที่กินพืชเป็นอาหาร - ถึงที่สาม; การบริโภคสัตว์กินเนื้ออื่น ๆ - ถึงตัวที่สี่เป็นต้น ดังนั้นผู้บริโภคในลำดับที่หนึ่ง สอง และสามจึงมีความโดดเด่น โดยครอบครองระดับที่แตกต่างกันในห่วงโซ่อาหาร โดยธรรมชาติแล้วความเชี่ยวชาญด้านอาหารของผู้บริโภคมีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้ สายพันธุ์ที่มีสารอาหารหลากหลายจะรวมอยู่ในห่วงโซ่อาหารในระดับโภชนาการที่แตกต่างกัน
ข้อมูลอ้างอิง
Akimova T.A., Khaskin V.V. นิเวศวิทยา. คู่มือการศึกษา – ม.: โดนิติ, 2005.
มอยเซฟ เอ.เอ็น. นิเวศวิทยาในโลกสมัยใหม่ // พลังงาน. พ.ศ. 2546 ฉบับที่ 4.
ปฏิกิริยาทางโภชนาการที่ซับซ้อนเกิดขึ้นระหว่างออโตโทรฟและเฮเทอโรโทรฟในระบบนิเวศ สิ่งมีชีวิตบางชนิดกินสิ่งมีชีวิตอื่นและทำให้เกิดการถ่ายโอนสารและพลังงานซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของระบบนิเวศ
ภายในระบบนิเวศ อินทรียวัตถุถูกสร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิค เช่น พืช พืชถูกสัตว์กิน ส่วนสัตว์อื่นก็กินพืชเช่นกัน ลำดับนี้เรียกว่าห่วงโซ่อาหาร (รูปที่ 1) และแต่ละจุดเชื่อมต่อในห่วงโซ่อาหารเรียกว่าระดับโภชนาการ
แยกแยะ
ห่วงโซ่อาหารทุ่งหญ้า(โซ่เลี้ยงสัตว์) - ห่วงโซ่อาหารที่ขึ้นต้นด้วยสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงหรือเคมีสังเคราะห์แบบออโตโทรฟิค (รูปที่ 2) ห่วงโซ่อาหารของทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ส่วนใหญ่พบได้ในระบบนิเวศบนบกและทางทะเล
ตัวอย่างคือห่วงโซ่อาหารทุ่งหญ้า ห่วงโซ่นี้เริ่มต้นด้วยการจับพลังงานแสงอาทิตย์จากโรงงาน ผีเสื้อซึ่งกินน้ำหวานจากดอกไม้ เป็นตัวแทนของการเชื่อมโยงที่สองในห่วงโซ่นี้ แมลงปอซึ่งเป็นแมลงบินนักล่าโจมตีผีเสื้อ กบที่ซ่อนตัวอยู่ท่ามกลางหญ้าสีเขียวจับแมลงปอได้ แต่ตัวมันเองทำหน้าที่เป็นเหยื่อของนักล่าเช่นงูหญ้า เขาอาจใช้เวลาทั้งวันในการย่อยกบ แต่ก่อนที่ดวงอาทิตย์จะตก เขาเองก็ตกเป็นเหยื่อของสัตว์นักล่าอีกตัวหนึ่ง
ห่วงโซ่อาหารตั้งแต่พืชผ่านผีเสื้อ แมลงปอ กบ งู ไปจนถึงเหยี่ยว บ่งบอกถึงทิศทางการเคลื่อนที่ของสารอินทรีย์ตลอดจนพลังงานที่มีอยู่ในสารเหล่านั้น
ในมหาสมุทรและทะเล สิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิค (สาหร่ายเซลล์เดียว) มีอยู่จนถึงระดับความลึกของแสงที่ทะลุผ่านได้เท่านั้น (สูงสุดไม่เกิน 150-200 เมตร) สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิคที่อาศัยอยู่ในชั้นน้ำลึกจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำในเวลากลางคืนเพื่อกินสาหร่าย และในตอนเช้าพวกมันจะลึกลงไปอีกครั้ง ทำให้การอพยพในแนวดิ่งในแต่ละวันมีความยาวถึง 500-1,000 เมตร ในทางกลับกัน เมื่อเริ่มมีอาการในตอนเช้า ก็จะเกิดเฮเทอโรโทรฟิค สิ่งมีชีวิตจากชั้นที่ลึกลงไปจะขึ้นไปด้านบนเพื่อกินสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่ลงมาจากชั้นผิว
ดังนั้นในทะเลลึกและมหาสมุทรจึงมี "บันไดอาหาร" ชนิดหนึ่งซึ่งต้องขอบคุณอินทรียวัตถุที่สร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิคในชั้นผิวน้ำถูกขนส่งไปตามสายโซ่ของสิ่งมีชีวิตจนถึงด้านล่างสุด ในเรื่องนี้ นักนิเวศวิทยาทางทะเลบางคนพิจารณาว่าคอลัมน์น้ำทั้งหมดเป็น biogeocenosis เดียว คนอื่นๆ เชื่อว่าสภาพแวดล้อมในพื้นผิวและชั้นล่างของน้ำมีความแตกต่างกันมากจนไม่สามารถพิจารณาได้ว่าเป็น biogeocenosis เดียว
ห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตราย(ห่วงโซ่การสลายตัว) - ห่วงโซ่อาหารที่ขึ้นต้นด้วยเศษซาก - ซากพืช ซากศพ และมูลสัตว์ (รูปที่ 2)
โซ่ Detrital เป็นเรื่องปกติมากที่สุดสำหรับชุมชนของอ่างเก็บน้ำบนทวีป ก้นทะเลสาบลึก และมหาสมุทร ซึ่งสิ่งมีชีวิตจำนวนมากกินเศษซากที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วในชั้นที่มีแสงสว่างด้านบนของอ่างเก็บน้ำ หรือที่เข้าสู่อ่างเก็บน้ำจากระบบนิเวศบนบก ตัวอย่างเช่น ในรูปของเศษใบไม้
ระบบนิเวศที่ด้านล่างของทะเลและมหาสมุทรซึ่งแสงแดดส่องไม่ถึงนั้นดำรงอยู่ได้เนื่องจากการตกตะกอนของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วซึ่งอาศัยอยู่ในชั้นผิวน้ำที่นั่นอย่างต่อเนื่อง มวลรวมของสารนี้ในมหาสมุทรโลกต่อปีมีจำนวนหลายร้อยล้านตันเป็นอย่างน้อย
โซ่ Detrital ยังพบได้ทั่วไปในป่า โดยที่น้ำหนักสดของพืชที่เพิ่มขึ้นทุกปีไม่ได้ถูกกินโดยสัตว์กินพืชโดยตรง แต่จะตาย เกิดเป็นขยะ และจากนั้นก็สลายตัวโดยสิ่งมีชีวิต saprotrophic ตามด้วยการทำให้เป็นแร่โดยตัวย่อยสลาย เชื้อรามีความสำคัญอย่างยิ่งในการย่อยสลายซากพืชโดยเฉพาะไม้
สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิกที่กินเศษซากโดยตรงเรียกว่าสิ่งที่ทำลายล้าง ในระบบนิเวศน์ภาคพื้นดิน ได้แก่แมลง หนอน ฯลฯ หลายชนิด สิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ซึ่งรวมถึงนกบางชนิด (อีแร้ง กา ฯลฯ) และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (ไฮยีน่า ฯลฯ) เรียกว่าสัตว์กินของเน่า
ในระบบนิเวศทางน้ำ สิ่งมีชีวิตที่ถูกทำลายที่พบบ่อยที่สุดคือสัตว์ขาปล้อง ได้แก่ แมลงในน้ำและตัวอ่อนของพวกมัน และสัตว์ที่มีเปลือกแข็ง สารพิษสามารถกินสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิคชนิดอื่นที่มีขนาดใหญ่กว่าได้ ซึ่งตัวมันเองสามารถใช้เป็นอาหารสำหรับผู้ล่าได้
ระดับโภชนาการ
โดยทั่วไปแล้ว ระดับสารอาหารที่แตกต่างกันในระบบนิเวศจะไม่ถูกแยกออกจากกันในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ในบางกรณีก็มีความแตกต่างกันค่อนข้างชัดเจน ตัวอย่างเช่นในแหล่งความร้อนใต้พิภพสิ่งมีชีวิต autotrophic - สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวและแบคทีเรีย autotrophic ซึ่งก่อตัวเป็นชุมชนแบคทีเรียสาหร่าย ("เสื่อ") เป็นเรื่องธรรมดาที่อุณหภูมิสูงกว่า 40-45 ° C ที่อุณหภูมิต่ำกว่าพวกมันจะไม่รอด
ในทางกลับกัน สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิค (หอย ตัวอ่อนของแมลงในน้ำ ฯลฯ) ไม่พบในบ่อน้ำพุร้อนใต้พิภพที่อุณหภูมิสูงกว่า 33-36 ° C ดังนั้นพวกมันจึงกินเศษเสื่อที่กระแสน้ำพัดพาไปยังพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า
ดังนั้น ในแหล่งความร้อนใต้พิภพดังกล่าว โซนออโตโทรฟิคจึงมีความโดดเด่นอย่างชัดเจน โดยที่สิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิคมีอยู่ทั่วไป และโซนเฮเทอโรโทรฟิค โดยที่สิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิคหายไปและพบเฉพาะสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิคเท่านั้น
เครือข่ายโภชนาการ
ในระบบนิเวศน์แม้ว่าจะมีห่วงโซ่อาหารคู่ขนานอยู่หลายสาย เช่น
ไม้ล้มลุก -> สัตว์ฟันแทะ -> สัตว์นักล่าขนาดเล็ก
ไม้ล้มลุก -> สัตว์กีบเท้า -> สัตว์นักล่าขนาดใหญ่
ที่รวมเอาผู้อาศัยในดิน ไม้คลุมดิน ชั้นต้นไม้ มีความสัมพันธ์อื่นๆ ในกรณีส่วนใหญ่ สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งอาหารของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด และด้วยเหตุนี้จึงเป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่อาหารที่แตกต่างกันและเป็นเหยื่อของสัตว์นักล่าที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แดฟเนียสามารถกินได้ไม่เพียงแต่โดยปลาตัวเล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไซคลอปส์ครัสเตเชียนที่กินสัตว์อื่นด้วยและแมลงสาบสามารถกินได้ไม่เพียงแค่หอกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนากด้วย
โครงสร้างทางโภชนาการของชุมชนสะท้อนถึงความสัมพันธ์ระหว่างผู้ผลิต ผู้บริโภค (แยกจากลำดับที่หนึ่ง ที่สอง ฯลฯ) และผู้ย่อยสลาย ซึ่งแสดงโดยจำนวนบุคคลของสิ่งมีชีวิต หรือชีวมวลของพวกมัน หรือพลังงานที่มีอยู่ในพวกมัน คำนวณต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลา
ในระบบนิเวศ ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลายรวมตัวกันด้วยกระบวนการถ่ายโอนสารและพลังงานที่ซับซ้อนซึ่งมีอยู่ในอาหารที่สร้างขึ้นโดยพืชเป็นหลัก
การถ่ายโอนพลังงานอาหารศักย์ที่สร้างขึ้นโดยพืชผ่านสิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งโดยการกินบางชนิดโดยสิ่งมีชีวิตอื่นเรียกว่าห่วงโซ่อาหาร (อาหาร) และแต่ละจุดเชื่อมต่อเรียกว่าระดับโภชนาการ
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่ใช้อาหารประเภทเดียวกันนั้นอยู่ในระดับโภชนาการเดียวกัน
ในรูปที่ 4 มีการนำเสนอแผนภาพของห่วงโซ่อาหาร
รูปที่ 4. แผนภาพห่วงโซ่อาหาร
รูปที่ 4. แผนภาพห่วงโซ่อาหาร
ระดับโภชนาการครั้งแรก เป็นผู้ผลิต (พืชสีเขียว) ที่สะสมพลังงานแสงอาทิตย์และสร้างสารอินทรีย์ผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ในกรณีนี้ มากกว่าครึ่งหนึ่งของพลังงานที่เก็บไว้ในสารอินทรีย์จะถูกใช้ไปในกระบวนการชีวิตของพืช กลายเป็นความร้อนและกระจายไปในอวกาศ และส่วนที่เหลือจะเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารและสามารถนำมาใช้โดยสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิคในระดับโภชนาการที่ตามมาในระหว่าง โภชนาการ
ระดับโภชนาการที่สอง จากผู้บริโภคลำดับที่ 1 - สิ่งเหล่านี้คือสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหาร (ไฟโตฟาจ) ที่กินผู้ผลิต
ผู้บริโภคลำดับที่หนึ่งใช้พลังงานส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในอาหารเพื่อสนับสนุนกระบวนการชีวิตของตน และใช้พลังงานส่วนที่เหลือเพื่อสร้างร่างกายของตนเอง ซึ่งจะเปลี่ยนเนื้อเยื่อพืชให้เป็นเนื้อเยื่อของสัตว์
ดังนั้น , ผู้บริโภคลำดับที่ 1 ดำเนินการ ขั้นตอนแรกของการเปลี่ยนแปลงอินทรียวัตถุที่สังเคราะห์โดยผู้ผลิต
ผู้บริโภคหลักสามารถเป็นแหล่งโภชนาการสำหรับผู้บริโภคลำดับที่ 2 ได้
ระดับโภชนาการที่สาม จากผู้บริโภคลำดับที่ 2 - สิ่งเหล่านี้คือสิ่งมีชีวิตที่กินเนื้อเป็นอาหาร (zoophages) ที่กินเฉพาะสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหาร (phytophages)
ผู้บริโภคลำดับที่สองดำเนินการขั้นตอนที่สองของการเปลี่ยนแปลงอินทรียวัตถุในห่วงโซ่อาหาร
อย่างไรก็ตามสารเคมีที่ใช้สร้างเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตในสัตว์นั้นค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของอินทรียวัตถุระหว่างการเปลี่ยนจากระดับโภชนาการที่สองของผู้บริโภคไปเป็นระดับที่สามจึงไม่ใช่พื้นฐานเช่นเดียวกับในช่วงการเปลี่ยนจากระดับโภชนาการแรก ประการที่สองคือเนื้อเยื่อพืชถูกเปลี่ยนให้เป็นสัตว์
ผู้บริโภครองสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งโภชนาการสำหรับผู้บริโภคลำดับที่สามได้
ระดับโภชนาการที่สี่ จากผู้บริโภคลำดับที่ 3 - เหล่านี้เป็นสัตว์กินเนื้อที่กินสิ่งมีชีวิตที่กินเนื้อเป็นอาหารเท่านั้น
ระดับสุดท้ายของห่วงโซ่อาหาร ถูกครอบครองโดยผู้ย่อยสลาย (ตัวทำลายและตัวทำลาย)
ตัวลด-ตัวทำลาย (แบคทีเรีย เชื้อรา โปรโตซัว) ในกระบวนการของกิจกรรมในชีวิตของพวกมัน สลายซากอินทรีย์ของผู้ผลิตและผู้บริโภคทุกระดับธาตุอาหารให้เป็นแร่ธาตุซึ่งจะถูกส่งกลับไปยังผู้ผลิต
การเชื่อมโยงทั้งหมดของห่วงโซ่อาหารเชื่อมโยงถึงกันและพึ่งพาซึ่งกันและกัน
ระหว่างลิงค์แรกจนถึงลิงค์สุดท้ายจะมีการถ่ายโอนสารและพลังงานเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าเมื่อพลังงานถูกถ่ายโอนจากระดับโภชนาการหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง พลังงานนั้นจะสูญเสียไป เป็นผลให้โซ่ส่งกำลังไม่สามารถยาวได้และส่วนใหญ่มักประกอบด้วยลิงก์ 4-6 อัน
อย่างไรก็ตาม ห่วงโซ่อาหารในรูปแบบบริสุทธิ์มักจะไม่พบในธรรมชาติ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีแหล่งอาหารหลายชนิด เช่น ใช้อาหารหลายประเภท และตัวมันเองใช้เป็นผลิตภัณฑ์อาหารโดยสิ่งมีชีวิตอื่นๆ จำนวนมากจากห่วงโซ่อาหารเดียวกัน หรือแม้แต่จากห่วงโซ่อาหารที่แตกต่างกัน
ตัวอย่างเช่น:
สิ่งมีชีวิตที่กินไม่เลือกกินทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภคเป็นอาหาร กล่าวคือ เป็นผู้บริโภคลำดับที่หนึ่ง สอง และบางครั้งที่สามพร้อมกัน
ยุงที่กินเลือดมนุษย์และสัตว์นักล่าอยู่ในระดับโภชนาการที่สูงมาก แต่ต้นหยาดน้ำค้างหนองน้ำกินยุงเป็นอาหาร ซึ่งเป็นทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภคในลำดับสูง
ดังนั้นสิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดที่เป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่อาหารหนึ่งสามารถเป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่อาหารอื่น ๆ ไปพร้อม ๆ กัน
ดังนั้นสายโซ่อาหารจึงสามารถแตกแขนงและพันกันหลายครั้งจนกลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อน ใยอาหารหรือใยอาหาร (อาหาร) ซึ่งความเชื่อมโยงทางอาหารที่หลากหลายและหลากหลายทำหน้าที่เป็นกลไกสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์และเสถียรภาพในการทำงานของระบบนิเวศ
ในรูปที่ 5 แสดงแผนภาพแบบง่ายของเครือข่ายพลังงานสำหรับระบบนิเวศภาคพื้นดิน
การแทรกแซงของมนุษย์ในชุมชนธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตโดยการกำจัดชนิดพันธุ์โดยเจตนาหรือไม่ตั้งใจ มักจะส่งผลเสียที่ไม่อาจคาดเดาได้ และนำไปสู่การหยุดชะงักของเสถียรภาพของระบบนิเวศ
รูปที่ 5 โครงการเครือข่ายโภชนาการ
โซ่โภชนาการมีสองประเภทหลัก:
โซ่ทุ่งหญ้า (โซ่เล็มหญ้าหรือโซ่บริโภค);
โซ่ detrital (โซ่สลายตัว)
ห่วงโซ่ทุ่งหญ้า (ห่วงโซ่การเลี้ยงสัตว์หรือห่วงโซ่การบริโภค) เป็นกระบวนการสังเคราะห์และการเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ในห่วงโซ่อาหาร
เครือทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์เริ่มต้นจากผู้ผลิต พืชที่มีชีวิตถูกกินโดยไฟโตฟาจ (ผู้บริโภคในลำดับที่ 1) และไฟโตฟาจเองก็เป็นอาหารสำหรับสัตว์กินเนื้อ (ผู้บริโภคในลำดับที่สอง) ซึ่งผู้บริโภคในลำดับที่สามสามารถรับประทานได้ เป็นต้น
ตัวอย่างของห่วงโซ่การแทะเล็มสำหรับระบบนิเวศภาคพื้นดิน:
3 ลิงค์: แอสเพน → กระต่าย → จิ้งจอก; พืช → แกะ → มนุษย์
4 ลิงค์: พืช → ตั๊กแตน → กิ้งก่า → เหยี่ยว;
น้ำหวานจากดอกไม้พืช → แมลงวัน → นกกินแมลง →
นกล่าเหยื่อ.
5 ลิงค์: พืช → ตั๊กแตน → กบ → งู → นกอินทรี
ตัวอย่างห่วงโซ่แทะเล็มสำหรับระบบนิเวศทางน้ำ:→
3 ลิงค์: แพลงก์ตอนพืช → แพลงก์ตอนสัตว์ → ปลา;
5 ลิงค์: แพลงก์ตอนพืช → แพลงก์ตอนสัตว์ → ปลา → ปลานักล่า →
นกล่าเหยื่อ
โซ่ Detrital (โซ่การสลายตัว) เป็นกระบวนการของการทำลายทีละขั้นตอนและการทำให้เป็นแร่ของสารอินทรีย์ในห่วงโซ่อาหาร
ห่วงโซ่ Detrital เริ่มต้นด้วยการทำลายอินทรียวัตถุที่ตายแล้วอย่างค่อยเป็นค่อยไปโดยเศษซาก ซึ่งจะเข้ามาแทนที่กันตามลำดับตามประเภทของสารอาหารที่เฉพาะเจาะจง
ในขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการทำลาย ตัวรีดิวเซอร์-ตัวทำลายจะทำงาน โดยเปลี่ยนแร่ธาตุของสารประกอบอินทรีย์ให้เป็นสารอนินทรีย์ธรรมดา ซึ่งผู้ผลิตจะใช้อีกครั้ง
ตัวอย่างเช่น เมื่อไม้ที่ตายแล้วสลายตัว พวกมันจะเข้ามาแทนที่กันตามลำดับ: แมลงเต่าทอง → นกหัวขวาน → มดและปลวก → เห็ดราทำลายล้าง
โซ่ Detrital นั้นพบได้ทั่วไปในป่า โดยที่ส่วนใหญ่ (ประมาณ 90%) ของมวลชีวภาพของพืชที่เพิ่มขึ้นทุกปีไม่ได้ถูกกินโดยสัตว์กินพืชโดยตรง แต่จะตายและเข้าไปในโซ่เหล่านี้ในรูปแบบของเศษใบไม้ จากนั้นจึงเข้าสู่การสลายตัวและการทำให้เป็นแร่
ในระบบนิเวศทางน้ำ สสารและพลังงานส่วนใหญ่รวมอยู่ในห่วงโซ่การแทะเล็มหญ้า และในระบบนิเวศภาคพื้นดิน ห่วงโซ่ความเสียหายมีความสำคัญมากที่สุด
ดังนั้นในระดับผู้บริโภค การไหลของอินทรียวัตถุจึงถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มผู้บริโภคต่างๆ:
อินทรียวัตถุที่มีชีวิตเป็นไปตามโซ่แทะเล็ม;
สารอินทรีย์ที่ตายแล้วจะไปตามโซ่ที่เป็นอันตราย
สิ่งมีชีวิตต้องการพลังงานและสารอาหารเพื่อดำรงอยู่ ออโตโทรฟเปลี่ยนพลังงานการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ในกระบวนการสังเคราะห์แสงสังเคราะห์สารอินทรีย์จากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ
เฮเทอโรโทรฟใช้สารอินทรีย์เหล่านี้ในกระบวนการโภชนาการในที่สุดจะสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำอีกครั้งและพลังงานที่สะสมอยู่ในนั้นจะถูกใช้ไปกับกระบวนการต่าง ๆ ของชีวิตของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นพลังงานแสงของดวงอาทิตย์จึงเปลี่ยนเป็นพลังงานเคมีของสารอินทรีย์ จากนั้นเป็นพลังงานกลและความร้อน
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดในระบบนิเวศสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มตามประเภทของสารอาหาร ได้แก่ ผู้ผลิต ผู้บริโภค ผู้ย่อยสลาย
1. ผู้ผลิต- เหล่านี้เป็นพืชออโตโทรฟิคสีเขียวที่ผลิตสารอินทรีย์จากอนินทรีย์และสามารถสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ได้
2. ผู้บริโภค- เหล่านี้เป็นสัตว์เฮเทอโรโทรฟิกที่กินสารอินทรีย์สำเร็จรูป ผู้บริโภคลำดับแรกสามารถใช้อินทรียวัตถุจากพืช (สัตว์กินพืช) ได้ Heterotrophs ที่ใช้อาหารสัตว์แบ่งออกเป็นผู้บริโภคลำดับ II, III เป็นต้น (สัตว์กินเนื้อ) ทั้งหมดนี้ใช้พลังงานของพันธะเคมีที่เก็บไว้ในสารอินทรีย์โดยผู้ผลิต
3. เครื่องย่อยสลาย- สิ่งเหล่านี้คือจุลินทรีย์เฮเทอโรโทรฟิก เชื้อรา ที่ทำลายและสร้างแร่ธาตุให้กับสารอินทรีย์ที่ตกค้าง ดังนั้นตัวย่อยสลายจึงทำให้วัฏจักรของสารสมบูรณ์ กลายเป็นสารอนินทรีย์เพื่อเข้าสู่วัฏจักรใหม่
ดวงอาทิตย์ให้พลังงานสม่ำเสมอ และสิ่งมีชีวิตก็สลายไปเป็นความร้อนในที่สุด ในช่วงชีวิตของสิ่งมีชีวิต จะมีวงจรของพลังงานและสารต่างๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง และแต่ละสายพันธุ์จะใช้พลังงานเพียงบางส่วนที่มีอยู่ในสารอินทรีย์เท่านั้น ส่งผลให้มี วงจรไฟฟ้า - ห่วงโซ่อาหาร, ห่วงโซ่อาหาร,แสดงถึงลำดับของสายพันธุ์ที่แยกอินทรียวัตถุและพลังงานจากสารอาหารดั้งเดิม โดยแต่ละลิงค์ก่อนหน้านี้กลายเป็นอาหารของสิ่งมีชีวิตถัดไป (รูปที่ 98)
ข้าว. 98.แผนภาพทั่วไปของห่วงโซ่อาหาร
ในแต่ละลิงค์ พลังงานส่วนใหญ่ถูกใช้ไปในรูปของความร้อนและสูญเสียไป ซึ่งจำกัดจำนวนลิงค์ในสายโซ่ แต่โซ่ส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยต้นไม้และปิดท้ายด้วยสัตว์นักล่า และโซ่ที่ใหญ่ที่สุดในนั้น ผู้ย่อยสลายสลายอินทรียวัตถุในทุกระดับและเป็นจุดเชื่อมโยงสุดท้ายในห่วงโซ่อาหาร
เนื่องจากพลังงานที่ลดลงในแต่ละระดับ ชีวมวลจึงลดลง ห่วงโซ่อาหารมักจะมีไม่เกินห้าระดับและเป็นปิรามิดทางนิเวศโดยมีฐานกว้างที่ด้านล่างและเรียวที่ด้านบน (รูปที่ 99)
ข้าว. 99.แผนภาพแบบง่ายของปิรามิดทางนิเวศของชีวมวล (1) และปิรามิดของตัวเลข (2)
กฎปิรามิดทางนิเวศวิทยาสะท้อนถึงรูปแบบตามที่ในระบบนิเวศใด ๆ ชีวมวลของแต่ละลิงค์ถัดไปน้อยกว่าลิงค์ก่อนหน้า 10 เท่า
ปิรามิดทางนิเวศวิทยามีสามประเภท:
พีระมิดที่สะท้อนถึงจำนวนบุคคลในแต่ละระดับของห่วงโซ่อาหาร - ปิรามิดของตัวเลข
พีระมิดชีวมวลอินทรียวัตถุสังเคราะห์ในแต่ละระดับ - พีระมิดมวล(ชีวมวล);
- ปิรามิดพลังงาน,แสดงปริมาณการไหลของพลังงาน โดยทั่วไปแล้วโซ่ส่งกำลังประกอบด้วย 3-4 ลิงค์:
พืช → กระต่าย → หมาป่า;
พืช → ท้องนา → สุนัขจิ้งจอก → อินทรี;
พืช → หนอนผีเสื้อ → หัวนม → เหยี่ยว;
พืช → โกเฟอร์ → ไวเปอร์ → อินทรี
อย่างไรก็ตาม ในสภาวะจริงในระบบนิเวศ ห่วงโซ่อาหารต่างๆ จะตัดกัน ทำให้เกิดเครือข่ายที่แตกแขนงออกไป สัตว์เกือบทั้งหมด ยกเว้นสัตว์หายากชนิดพิเศษ ใช้แหล่งอาหารที่หลากหลาย ดังนั้นหากลิงค์ใดลิงค์หนึ่งหลุดออกไป ก็จะไม่เกิดการหยุดชะงักของระบบ ยิ่งความหลากหลายของสายพันธุ์และใยอาหารสมบูรณ์มากขึ้น biocenosis ก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น
ใน biocenoses เครือข่ายทางโภชนาการสองประเภทมีความโดดเด่น: ทุ่งหญ้าและเศษซาก
1. ใน ใยอาหารประเภททุ่งหญ้าการไหลของพลังงานเปลี่ยนจากพืชสู่สัตว์กินพืช และสู่ผู้บริโภคในลำดับที่สูงกว่า นี้ เครือข่ายที่ล้นหลามสัตว์ที่กินพืชเป็นอาหาร (บนบก ในน้ำ และดิน) โดยไม่คำนึงถึงขนาดของ biocenosis และแหล่งที่อยู่อาศัย กินหญ้า กินพืชสีเขียว และถ่ายโอนพลังงานไปยังระดับถัดไป (รูปที่ 100)
ข้าว. 100.เครือข่ายอาหารทุ่งหญ้าใน biocenosis บนบก
2. หากการไหลของพลังงานเริ่มต้นด้วยซากพืชและสัตว์ที่ตายแล้วให้ขับถ่ายและไปที่ปฐมภูมิ สารทำลายล้าง - เครื่องย่อยสลาย,สารอินทรีย์ที่สลายตัวบางส่วนจึงเรียกว่าเครือข่ายทางโภชนาการ เป็นอันตราย,หรือ เครือข่ายการสลายตัว(รูปที่ 101) สิ่งสกปรกปฐมภูมิ ได้แก่ จุลินทรีย์ (แบคทีเรีย เชื้อรา) สัตว์ขนาดเล็ก (หนอน ตัวอ่อนของแมลง)
ข้าว. 101.ห่วงโซ่อาหารที่เป็นอันตราย
ใน biogeocenoses บนบกมีสายโซ่โภชนาการทั้งสองประเภท ในชุมชนทางน้ำ ห่วงโซ่ทุ่งหญ้ามีอำนาจเหนือกว่า ในทั้งสองกรณีพลังงานจะถูกใช้อย่างเต็มที่
สายใยอาหารเป็นพื้นฐานของความสัมพันธ์ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต แต่การเชื่อมโยงทางอาหารไม่ใช่ความสัมพันธ์ประเภทเดียวระหว่างสิ่งมีชีวิตเท่านั้น บางชนิดสามารถมีส่วนร่วมในการเผยแพร่ การสืบพันธุ์ การตั้งถิ่นฐานของสายพันธุ์อื่น และสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการดำรงอยู่ของพวกมัน การเชื่อมโยงที่หลากหลายและมากมายระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมทำให้แน่ใจได้ว่าสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ จะมีอยู่ในระบบนิเวศที่มั่นคงและควบคุมตนเองได้
| |
§ 71. ระบบนิเวศวิทยา§ 73 คุณสมบัติและโครงสร้างของ biocenoses