תוֹכֶן
- המבנה הכללי
- תפקיד האוטוטרופים
- תפקיד ההטרוטרופים
- תהליך הפירוק
- דוגמא למחזור האנרגיה: מערכת אקולוגית של יער
המילה אקוסיסטם מתייחסת לכל המינים החיים כמו גם לאלמנטים שאינם חיים באזור סביבתי מסוים. למשל, אגם, ביצה, שונית אלמוגים, יער או ערבה ייחשבו כל אחד כמערכת אקולוגית. מערכות אקולוגיות יכולות להשתנות מאוד בגודלן ובמאפייניהן האישיים - למשל, המערכת האקולוגית של שלולית שונה מאוד מזו של מגרש טונדרה.
למרות הפערים הללו, כל המערכות האקולוגיות מתפקדות באופן דומה באופן בו האנרגיה זורמת לתוכם, דרכם ומחוצה להם דרך מחזור האנרגיה.
המבנה הכללי
אנרגיה מועברת אל מערכות אקולוגיות ומחוצה לה דרך רשת של אינטראקציות מורכבות. אנרגיה נכנסת למערכת אקולוגית ממקורות חיצוניים ועוברת על כל מרכיביה. למשל, אנרגיה מהשמש זורמת דרך צמחים, מיקרואורגניזמים ובעלי חיים. מחזורי אנרגיה במערכת אקולוגית מסתיימים בפירוק ואז התהליך מתחיל מחדש.
בעיקרון, ניתן להסביר את זרימת האנרגיה דרך מערכות אקולוגיות על ידי מי אוכל מה. עם זאת, זכור כי העברת האנרגיה אינה יעילה לחלוטין; חלק גדול ממנו מתפזר כחום בשלבים שונים במחזור.
תפקיד האוטוטרופים
אוטוטרופים הם המפיקים במערכת אקולוגית. פירוש המילה "אוטוטרוף" מזין עצמי. אוטוטרופים מורכבים בעיקר מצמחים, אצות וכמה חיידקים. לעיתים קרובות זה מתרחש בתהליך הפוטוסינתזה, בו המפיקים ממירים אנרגיית אור מאור השמש, יחד עם מים ופחמן דו חמצני, לפחמימות. הפחמימות משתלבות עם מולקולות אחרות ויוצרים חומר מבני בסיסי של צמח.
עם זאת, פוטוסינתזה אינה הדרך היחידה בה המרות אוטומטיות ממירות אנרגיה; חלק מהאוטוטרופים מייצרים פחמימות באמצעות אנרגיה כימית או תרמית במקום אנרגיה סולארית.
תפקיד ההטרוטרופים
המונח "הטרוטרוף" מתייחס למין הצרכן במערכת אקולוגית. ניתן לסווג את ההטרוטרופים לסוגים שונים בהתאם למקור האנרגיה שלהם - כלומר מה שהם אוכלים. צרכנים רשאים לאכול אך ורק צמחים, בעלי חיים, פטריות, חיידקים או מגוון של אורגניזמים.
בעלי חיים שמקבלים את האנרגיה שלהם רק מצמחים ידועים ככלי עשב, או צרכנים עיקריים, בעוד שבעלי החיים שמקבלים את האנרגיה שלהם בעיקר על ידי אכילת בעלי חיים אחרים נקראים טורפים, או צרכנים משניים / שלישוניים. בעלי חיים שמקבלים את האנרגיה שלהם ממקור צמחי ובעלי חיים נקראים אומניבורים.
אנרגיה זורמת דרך הטרוטרופים ללא קשר לסוגם, מכיוון שכולם מייצרים פסולת ובסופו של דבר מתים.
תהליך הפירוק
מחזור האנרגיה במערכת אקולוגית מסתיים ומתחיל מחדש בתהליך הפירוק. חיידקים, תולעים, חרקים, פטריות ואפילו עובש מסוימים פועלים כמפרקים. הם ממירים חומר אורגני - בעיקר פסולת או שרידים של אוטוטרופים והטרוטרופים - לחומר אורגני, שהאוטוטרופים משתמשים בו בסופו של דבר.
עניינם, לעומת זאת, שונה מאנרגיה - בתהליך ביצוע העבודה שלהם מפקחים מפיקים אנרגיית חום. זו הסיבה שערימות הקומפוסט חמות. כל האנרגיה שנסעה במערכת האקולוגית משאירה אותה בדרך זו.
דוגמא למחזור האנרגיה: מערכת אקולוגית של יער
בואו נסתכל על דוגמא שממחישה מחזור זה על ידי התבוננות במערכת אקולוגית של יער.
מפיקים ראשוניים (אוטוטרופים) כמו עצים, עשבים וצמחים אחרים משתמשים בפוטוסינתזה כדי להפוך אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית, כלומר גלוקוזה.
אנרגיה זו שהם יוצרים באמצעות פוטוסינתזה מועברת לאחר מכן לצרכנים הראשיים (הטרוטרופים) שאוכלים את הצמחים הללו. ביער זה יכול להיות צבי, עכברים, חרקים, סנאים, שבבים וכו '. משם, צרכנים משניים וטריסיוניים יאכלו את אותם צרכנים ראשוניים וישלבו בתוכם את האנרגיה שלהם. ביער זה יכול לכלול שועלים, ציפורים קטנות, עופות דורסים, זאבים, דובים וכו '.
כאשר מישהו מהאורגניזמים הללו מת, מפורקים ישברו אותם וישתמשו באנרגיה זו לעצמם. ביער זה כולל פטריות, חיידקים, חרקים מסוימים וכו '.
בכל שלב של מחזור זה, קצת אנרגיה הולכת לאיבוד דרך החום. המחזור מתחיל שוב בהמרת אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית אצל המפיקים.