Primul nivel trofic. Plantele din această imagine și algele și fitoplanctonul din lac sunt producători primari. Aceștia iau nutrienți din sol sau apă și își fabrică propriile alimente prin fotosinteză, folosind energia din soare.

trofic

nivel trofic a unui organism este poziția pe care o ocupă într-un lanț alimentar. Cuvântul trofic derivă din grecescul τροφή (trophē) care se referă la hrană sau hrănire. Un lanț alimentar reprezintă o succesiune de organisme care mănâncă un alt organism și sunt, la rândul lor, consumate singure. Numărul de etape pe care le are un organism de la începutul lanțului este o măsură a nivelului său trofic. Lanțurile alimentare încep la nivelul trofic 1 cu producători primari, cum ar fi plantele, trec la erbivore la nivelul 2, prădători la nivelul 3 și de obicei se termină cu carnivori sau prădători apex la nivelul 4 sau 5. Calea de-a lungul lanțului poate forma fie un fluxul de cale sau o „rețea” alimentară. Comunitățile ecologice cu o biodiversitate mai mare formează căi trofice mai complexe.

Cuprins

  • 1. Prezentare generală
  • 2 Eficiența transferului de biomasă
  • 3 Nivele trofice fracționate
  • 4 Nivelul mediu trofic
  • 5 index FiB
  • 6 A se vedea, de asemenea
  • 7 Referințe
  • 8 Legături externe

Prezentare generală [editați | editează sursa]

Categorii de consumatori pe baza materialelor consumate (plantă: nuanțele verzi sunt vii, nuanțele maronii sunt moarte; animalul: nuanțele roșii sunt vii, nuanțele violet sunt moarte; sau particulele: nuanțele gri) și strategia de hrănire (culegător: nuanța mai deschisă a fiecărei culori; minerul: nuanta mai inchisa a fiecarei culori)

Cele trei moduri de bază în care organismele obțin hrană sunt producătorii, consumatorii și descompunătorii.

  • Producătorii (autotrofi) sunt de obicei plante sau alge. Plantele și algele nu mănâncă de obicei alte organisme, ci extrag substanțe nutritive din sol sau ocean și își fabrică propriile alimente folosind fotosinteza. Din acest motiv, ei sunt numiți producători primari. În acest fel, energia de la soare este cea care alimentează de obicei baza lanțului alimentar. [1] O excepție are loc în ecosistemele hidrotermale de adâncime, unde nu există lumină solară. Aici producătorii primari fabrică alimente printr-un proces numit chemosinteză. [2]
  • Consumatorii (heterotrofii) sunt animale care nu își pot produce propriile alimente și trebuie să consume alte organisme. Animalele care mănâncă producători primari (cum ar fi plantele) sunt numite erbivore. Animalele care mănâncă alte animale se numesc carnivore, iar animalele care mănâncă atât plante, cât și alte animale sunt numite omnivore.
  • Descompunătorii (detritivori) descompun materialele și deșeurile vegetale și animale moarte și le eliberează din nou ca energie și substanțe nutritive în ecosistem pentru reciclare. Descompunătorii, cum ar fi bacteriile și ciupercile (ciuperci), se hrănesc cu deșeuri și materii moarte, transformându-le în substanțe chimice anorganice care pot fi reciclate ca substanțe nutritive minerale pentru ca plantele să le poată utiliza din nou.

Nivelurile trofice pot fi reprezentate prin numere, începând de la nivelul 1 cu plante. Nivelurile trofice suplimentare sunt numerotate ulterior în funcție de cât de departe se află organismul de-a lungul lanțului alimentar.

  • Nivelul 1: Plantele și algele își produc propriile alimente și sunt numite producători primari.
  • Nivelul 2: Erbivorii mănâncă plante și sunt numiți consumatori primari.
  • Nivelul 3: Carnivorele care mănâncă ierbivore sunt numite consumatori secundari.
  • Nivelul 4: Carnivorele care mănâncă alte carnivore sunt numite consumatori terțiari.
  • Nivelul 5: prădătorii Apex care nu au prădători se află în vârful lanțului alimentar.

În ecosistemele lumii reale, există mai multe lanțuri alimentare pentru majoritatea organismelor, deoarece majoritatea organismelor mănâncă mai multe tipuri de alimente sau sunt consumate de mai multe tipuri de prădători. O diagramă care prezintă rețeaua complicată de lanțuri alimentare intersectate și suprapuse pentru un ecosistem se numește rețeaua sa alimentară. [3] Descompozitorii sunt adesea lăsați în afara rețelelor alimentare, dar dacă sunt incluși, marchează sfârșitul unui lanț alimentar. [3] Astfel, lanțurile alimentare încep cu producătorii primari și se termină cu descompunerea și descompunerea. Deoarece descompunătorii reciclează substanțele nutritive, lăsându-le astfel încât să poată fi reutilizate de producătorii primari, uneori sunt considerați că își ocupă propriul nivel trofic. [4] [5]

Eficiența transferului de biomasă [editați | editează sursa]

O piramidă energetică ilustrează câtă energie este necesară pe măsură ce curge în sus pentru a susține următorul nivel trofic. Această diagramă nu este la scară, deoarece doar aproximativ 10% din energia transferată între fiecare nivel trofic este convertită în biomasă.

În general, fiecare nivel trofic se raportează la cel de dedesubt prin absorbția unei părți din energia pe care o consumă și, în acest fel, poate fi considerat ca odihnindu-se sau susținut de următorul nivel trofic inferior. Lanțurile alimentare pot fi diagramate pentru a ilustra cantitatea de energie care se deplasează de la un nivel de alimentare la altul într-un lanț alimentar. Aceasta se numește piramidă energetică. Energia transferată între niveluri poate fi, de asemenea, considerată ca fiind aproximativă la un transfer de biomasă, astfel încât piramidele energetice pot fi privite și ca piramide de biomasă, reprezentând cantitatea de biomasă care rezultă la niveluri superioare din biomasa consumată la niveluri inferioare.

Eficiența cu care energia sau biomasa este transferată de la un nivel trofic la altul se numește eficiență ecologică. Consumatorii de la fiecare nivel convertesc în medie doar aproximativ 10% din energia chimică din alimentele lor în propriul țesut organic. Din acest motiv, lanțurile alimentare rareori se extind pe mai mult de 5 sau 6 niveluri. La cel mai scăzut nivel trofic (partea de jos a lanțului alimentar), plantele transformă aproximativ 1% din lumina soarelui pe care o primesc în energie chimică. Rezultă din aceasta că energia totală prezentă inițial în lumina soarelui incident care este în cele din urmă întrupată într-un consumator terțiar este de aproximativ 0,001% [4]

Nivele fracționale trofice [editați | editează sursa]

Orca (orca) este prădător de vârf. Vânează practic orice, inclusiv tonul, rechinii mai mici și focile.

Pânzele alimentare definesc în mare măsură ecosistemele, iar nivelurile trofice definesc poziția organismelor în interiorul pânzelor. Dar aceste niveluri trofice nu sunt întotdeauna simple numere întregi, deoarece organismele se hrănesc adesea la mai mult de un nivel trofic. [6] [7] De exemplu, unii carnivori mănâncă și plante, iar unele plante sunt carnivore. Un carnivor mare poate mânca atât carnivore mai mici, cât și erbivore; bobcat mănâncă iepuri, dar leul de munte mănâncă atât bobcats, cât și iepuri. Animalele se pot mânca și ele reciproc; broasca taur mănâncă raci și raci mănâncă broaște tinere. Obiceiurile de hrănire ale unui animal juvenil și, în consecință, nivelul său trofic, se pot schimba pe măsură ce crește.

Omul de știință în domeniul pescuitului, Daniel Pauly, stabilește valorile nivelurilor trofice la unul la plante și detritus, două la erbivore și detritivori (consumatori primari), trei la consumatori secundari și așa mai departe. Definiția nivelului trofic, TL, pentru orice specie de consum i este: [5]

unde este nivelul trofic fracționat al prăzii j și reprezintă fracția de j din dieta i.

În cazul ecosistemelor marine, nivelul trofic al majorității peștilor și al altor consumatori marini are valoare între 2,0 și 5,0. Valoarea superioară, 5.0, este neobișnuită, chiar și pentru peștii mari [8], deși apare la prădătorii apex ai mamiferelor marine, cum ar fi urșii polari și balenele ucigașe. [9]

În plus față de studiile observaționale privind comportamentul animalelor și cuantificarea conținutului stomacului animalului, nivelul trofic poate fi cuantificat prin analiza stabilă a izotopilor țesuturilor animale, cum ar fi mușchi, piele, păr, colagen osos. Acest lucru se datorează faptului că există o creștere consistentă a compoziției izotopice a azotului la fiecare nivel trofic cauzată de fracțiile care apar odată cu sinteza biomoleculelor; magnitudinea acestei creșteri a compoziției izotopice a azotului este de aproximativ 3–4 ‰. [10] [sursă non-primară necesară]

Nivelul mediu trofic [editați | editează sursa]

Nivelul mediu trofic al capturilor mondiale de pescuit a scăzut constant, deoarece mulți pești cu nivel trofic ridicat, cum ar fi acest ton, au fost supra-pescuit

În sectorul pescuitului, nivelul trofic mediu pentru capturile din întreaga zonă sau ecosistem este calculat pentru anul y ca:

unde este captura speciei sau grupului i în anul y și este nivelul trofic pentru speciile i așa cum s-a definit mai sus. [5]

S-a crezut cândva că peștii la niveluri trofice superioare au de obicei o valoare economică mai mare; rezultând pescuit excesiv la niveluri trofice superioare. Rapoartele anterioare au constatat scăderi precipitate ale nivelului mediu trofic al capturilor de pescuit, într-un proces cunoscut sub numele de pescuit pe rețeaua trofică. [11] Cu toate acestea, lucrări mai recente nu găsesc nicio legătură între valoarea economică și nivelul trofic; [12] și acest lucru înseamnă că nivelurile trofice ale capturilor, sondajelor și evaluărilor stocurilor nu au scăzut de fapt, sugerând că pescuitul pe rețeaua trofică nu este un fenomen global. [13] Cu toate acestea, Pauly și colab. rețineți că nivelurile trofice au atins un nivel maxim de 3,4 în 1970 în nord-vestul și vestul central al Atlanticului, urmat de o scădere ulterioară la 2,9 în 1994. Ele raportează o schimbare de la peștii de fund cu viață lungă, piscivori, cu nivel trofic ridicat, precum cod și eglefin, la nevertebrate de durată scurtă, planktivor, cu nivel scăzut trofic (de exemplu creveți) și pești mici, pelagici (de exemplu, heringi). Această trecere de la pești cu nivel trofic ridicat la nevertebrate și pești cu nivel trofic scăzut este un răspuns la modificările abundenței relative a capturii preferate. Ei susțin că aceasta face parte din prăbușirea globală a pescuitului. [14] [9]

FiB index [edit | editează sursa]

Deoarece eficiența transferului de biomasă este de doar aproximativ 10%, rezultă că rata producției biologice este mult mai mare la niveluri trofice mai mici decât la niveluri superioare. Capturile de pescuit, cel puțin pentru început, vor tinde să crească odată cu scăderea nivelului trofic. În acest moment, pescuitul va viza specii situate mai jos în rețeaua trofică. [14] În 2000, acest lucru i-a determinat pe Pauly și alții să construiască un indice „Pescuit în echilibru”, numit de obicei indicele FiB. [15] Indicele FiB este definit, pentru orice an y, de [5]

unde este captura în anul y, este nivelul trofic mediu al capturii în anul y, este captura, se analizează nivelul trofic mediu al capturii la începutul seriei și este eficiența transferului de biomasă sau energie între niveluri trofice.