Elementi della catena alimentare, piramide trofica ed esempi

UN catena alimentare O trofico è una rappresentazione grafica delle molteplici connessioni esistenti, in termini di interazioni di consumo tra le diverse specie che fanno parte di una comunità.

Le catene trofiche variano ampiamente, a seconda dell'ecosistema studiato e sono composte dai diversi livelli trofici che esistono lì. La base di ciascuna rete è formata dai produttori primari. Questi sono in grado di eseguire la fotosintesi, catturare l'energia solare.

Fonte: Roddelgado [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)], da Wikimedia Commons

I livelli successivi della catena sono formati da organismi eterotrofici. Gli erbivori consumano piante e questi vengono consumati dai carnivori.

Molte volte le relazioni di rete non sono totalmente lineari, dal momento che in alcuni casi gli animali hanno una dieta ampia. Un carnivoro, ad esempio, può nutrirsi di carnivori ed erbivori.

Una delle caratteristiche più eccezionali delle catene trofiche è l'inefficienza con cui l'energia passa da un livello all'altro. Gran parte di questo è perso sotto forma di calore e solo il 10%passa,. Per questo motivo, le catene trofiche non possono estendersi e avere più livelli.

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Da dove viene l'energia?

Tutte le attività che gli organismi svolgono richiedono energia - dallo spostamento, per acqua, per terra o per aria, al trasporto di una molecola, a livello di cellule.

Tutta questa energia viene dal sole. L'energia solare che è costantemente irradiante sul pianeta Terra, si trasforma in reazioni chimiche che alimentano la vita.

Pertanto, le molecole più elementari che consentono la vita sono ottenute dall'ambiente sotto forma di nutrienti. Contrariamente ai nutrienti chimici, che sono conservati.

Pertanto, ci sono due leggi di base che regolano il flusso di energia negli ecosistemi. Il primo stabilisce che l'energia passa da una comunità all'altra in due ecosistemi attraverso un flusso continuo che va in una direzione. È necessario sostituire l'energia della fonte solare.

La seconda legge afferma che i nutrienti passano continuamente attraverso i cicli e vengono utilizzati ripetutamente all'interno dello stesso ecosistema, e anche tra questi.

Entrambe le leggi modulano il passaggio dell'energia e modellano la rete così complessa che esiste tra le popolazioni, tra le comunità e tra queste entità biologiche con il loro ambiente abiotico.

Elementi che lo compongono

Fonte: Wikimedia Commons. Autore: Evamaria1511

Molto in generale, gli esseri organici sono classificati in base al modo in cui ottengono energia per sviluppare, mantenere e riprodurre, negli autotrofi ed eterotrofi.

Autotrofi

Il primo gruppo, gli autotrofi, include individui che sono in grado di prendere energia solare e trasformarla in energia chimica immagazzinata in molecole organiche.

In altre parole, gli autotrofi non hanno bisogno di consumare cibo per sopravvivere, poiché sono in grado di generarli. Di solito sono anche chiamati "produttori".

Il gruppo più noto di organismi autotrofici sono le piante. Tuttavia, ci sono anche altri gruppi, come alghe e alcuni batteri. Questi hanno tutti i macchinari metabolici necessari per eseguire i processi di fotosintesi.

Il sole, la fonte di energia che alimenta la terra funziona grazie alla fusione di atomi di idrogeno per formare atomi di elio, rilasciando immense quantità di energia.

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Solo una piccola frazione di questa energia raggiunge la terra, come onde elettromagnetiche di calore, luce e radiazione ultravioletta.

In termini quantitativi, dell'energia che raggiunge la terra, molto si riflette dall'atmosfera, dalle nuvole e dalla superficie terrestre.

Dopo questo evento di assorbimento, essendo circa l'1% dell'energia solare disponibile. Da questo importo che riesce a raggiungere la terra, le piante e altri organismi, riescono a catturare il 3%.

Eterotrofi

Il secondo gruppo è formato da organismi eterotrofici. Questi non sono in grado di eseguire la fotosintesi e dovrebbero cercare attivamente il loro cibo. Pertanto, nel contesto delle catene trofiche, sono chiamati consumatori. Più tardi vedremo come sono classificati.

L'energia che la produzione di persone è riuscita a riporre è a disposizione di altri organismi che formano la comunità.

Decomponente

Ci sono organismi che, analogamente, compongono i "fili" delle catene trofiche. Questi sono i decompositori o le prove.

I decomponenti sono formati da un gruppo eterogeneo di piccoli animali e protisti che vivono in ambienti in cui i rifiuti frequenti si accumulano, come nelle foglie che cadono a terra e cadaveri.

Tra gli organismi più eccezionali che troviamo: lombrichi, acari, miriapod, protisti, insetti, crostacei noti come cochinillas, nematodi e persino vulture. Con l'eccezione di questo vertebrato volante, il resto degli organismi è abbastanza comune nei depositi di rifiuti.

Il suo ruolo nell'ecosistema consiste nell'estrazione dell'energia immagazzinata in materia organica morta, escludendolo in uno stato di decomposizione più avanzato. Questi prodotti fungono da alimenti per altri organismi decomponenti. Come i funghi, principalmente.

L'azione di decomposizione di questi agenti è indispensabile in tutti gli ecosistemi. Se avessimo eliminato tutti i decompositori, avremmo un brusco accumulo di cadaveri e altre materie.

Inoltre, i nutrienti immagazzinati in questi corpi sarebbero persi, il terreno non poteva essere nutrito. Pertanto, il danno alla qualità del suolo causerebbe una drastica riduzione della vita vegetale, ponendo fine al livello di produzione primario.

Livelli trofici

Nelle catene trofiche, l'energia passa da un livello all'altro. Ciascuna delle categorie menzionate costituisce un livello trofico. Il primo è composto da tutta la grande diversità dei produttori (piante di ogni tipo, cianobatteri, tra gli altri).

I consumatori, d'altra parte, occupano diversi livelli trofici. Coloro che si nutrono esclusivamente dalle piante formano il secondo livello trofico e sono chiamati consumatori primari. Esempio di questo sono tutti gli animali erbivori.

I consumatori secondari sono formati da carnivori - animali che si nutrono di carne. Questi sono predatori e le loro prede sono principalmente consumatori primari.

Infine, c'è un altro livello formato dai consumatori terziari. Include gruppi di animali carnivori le cui prede sono altri animali carnivori appartenenti ai consumatori secondari.

Modello di rete

Le catene alimentari sono elementi grafici che cercano di descrivere le relazioni delle specie in una comunità biologica, in termini di dieta. In termini didattici, questa rete espone "chi si nutre di cosa o chi".

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Ogni ecosistema ha una rete trofica unica e drasticamente diverso da quello che potremmo trovare in un altro tipo di ecosistema. Generalmente, le catene trofiche tendono ad essere più complicate negli ecosistemi acquatici che nei terrestri.

Le reti trofiche non sono lineari

Non dobbiamo aspettarci di trovare una rete lineare di interazioni, poiché in natura è estremamente complicato definire precisamente i limiti tra consumatori primari, secondari e terziari.

Il risultato di questo modello di interazioni sarà una rete con più connessioni tra i membri del sistema.

Ad esempio, alcuni orsi, roditori e persino umani, siamo "onnivori", il che significa che la gamma di cibo è ampia. In effetti, il termine latino significa "mangiano tutto".

Pertanto, questo gruppo di animali può comportarsi in alcuni casi come consumatore primario e successivamente come consumatore secondario, o viceversa.

Al livello successivo, i carnivori generalmente si nutrono di erbivori o altri carnivori. Pertanto, sarebbero classificati come consumatori secondari e terziari.

Per esemplificare la relazione precedente, possiamo usare i gufi. Questi animali sono consumatori secondari quando si nutrono di piccoli roditori erbivori. Ma quando consumano mammiferi insettivori, è considerato un consumatore terziario.

Ci sono casi estremi che tendono a complicare ulteriormente la rete, ad esempio piante carnivore. Sebbene siano produttori, sono anche classificati come consumatore, a seconda della diga. In caso di essere un ragno, diventerebbe un produttore e consumatore secondario.

Trasferimento di energia

Ladyofhats [CC0], di Wikimedia Commons

Trasferimento di energia ai produttori

Il passaggio energetico di un livello trofico al successivo è un evento estremamente inefficiente. Questo va di pari passo con la legge termodinamica che afferma che l'uso dell'energia non è mai totalmente efficiente.

Per illustrare il trasferimento di energia, prendiamo un evento della vita di tutti i giorni: il bruciore della benzina attraverso la nostra auto. In questo processo, il 75% dell'energia rilasciata, viene perso sotto forma di calore.

Lo stesso modello può essere estrapolato agli esseri viventi. Quando la rottura dei collegamenti ATP si verifica per usarlo nella contrazione dei muscoli, il calore viene generato come parte del processo. Questo è un modello generale nella cellula, tutte le reazioni biochimiche producono piccole quantità di calore.

Trasferimento di energia tra gli altri livelli

Allo stesso modo, il trasferimento di energia da un livello trofico all'altro viene fatto con una bassa efficienza. Quando un erbivoro consuma una pianta, solo una parte dell'energia catturata dall'autotrofe può passare all'animale.

Nel processo, la pianta ha utilizzato parte dell'energia per crescere e una porzione importante è stata persa sotto forma di calore. Inoltre, parte dell'energia dal sole è stata utilizzata per costruire molecole che non sono digeribili o utilizzabili da erbivoro, come la cellulosa.

Seguendo lo stesso esempio, l'energia che erbivora ha acquisito grazie al consumo della pianta, sarà divisa in più eventi all'interno del corpo.

Parte di questo verrà utilizzato per costruire le parti dell'animale, ad esempio l'esoscheletro, se è un artropode. Allo stesso modo ai livelli precedenti, una grande percentuale viene persa in forma termica.

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Il terzo livello trofico comprende individui che consumano il nostro artropode ipotetico anteriore. La stessa logica energetica che abbiamo applicato ai due livelli più alti, viene anche applicata a questo livello: gran parte dell'energia viene persa come calore. Questa funzione limita la lunghezza che la catena può prendere.

Piramide trofica

Una piramide trofica è un modo particolare per rappresentare graficamente le relazioni che abbiamo discusso nelle sezioni precedenti, non più come una rete di connessioni, ma raggruppando i diversi livelli in passaggi di una piramide.

Ha la peculiarità di incorporare la dimensione relativa di ciascun livello trofico come ogni rettangolo nella piramide.

Alla base sono rappresentati i produttori primari e mentre saliremo il grafico, il resto dei livelli appare nel verso l'alto: consumatori primari, secondari e terziari.

Secondo i calcoli effettuati, ogni passaggio è circa dieci volte maggiore se lo confrontiamo con il superiore. Questi calcoli derivano dalla ben nota regola del 10%, poiché il passaggio da un livello all'altro rappresenta una trasformazione energetica vicina a quel valore.

Ad esempio, se il livello di energia immagazzinato come biomassa è 20.000 chilocalorie per metro quadrato all'anno, al livello superiore sarà 2.000, nei successivi 200, e così via fino a raggiungere i consumatori quaternari.

L'energia che non viene utilizzata dai processi metabolici degli organismi, rappresenta la materia organica scartata o la biomassa che viene immagazzinata nel suolo.

Tipi di piramidi trofiche

Esistono vari tipi di piramidi, a seconda di ciò che è rappresentato in esso. Può essere fatto in termini di biomassa, energia (come nell'esempio menzionato), produzione, numero di organismi, tra gli altri.

Esempio

Una tipica catena trofica acquatica d'acqua dolce inizia con l'immensa quantità di alghe verdi che vi abitano. Questo livello rappresenta il produttore principale.

Il consumatore principale del nostro ipotetico esempio saranno i molluschi. I consumatori secondari includono specie di pesci che si nutrono di molluschi. Ad esempio, la specie del viscoso scolpito (Cottus cognatus).

L'ultimo livello è formato dai consumatori terziari. In questo caso, il viscoso scolpito è consumato da una sorta di salmone: il vero salmone o Oncorhynchus Tshawytscha.

Se lo vedremo dal punto di vista della rete, al livello iniziale dei produttori dovremmo prendere in considerazione, oltre alle alghe verdi, a tutte le diatomee, alghe blu verde e altre.

Pertanto, molti più elementi (specie di crostacei, rotiferi e più specie di pesci) sono incorporati per formare una rete interconnessata.

Riferimenti

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