תוֹכֶן
מערכות היחסים "מי אוכלים את מי" המסמלות במודל של שרשרת מזון מעניקות לאדמות האקולוגיות של כדור הארץ כמה מהמבנים הבסיסיים שלהם. שרשרת המזון בפעולה הנראית לעין עשויה להיות נשר המתנודד על ג'קראביט או כריש המתבשל בדרכו בבית ספר של הרינג, אך אתה יכול גם לדמיין תנועה מהותית יותר ובסיסית; זו של האנרגיה, שנוצרה במקור מתגובות גרעיניות בשמש, הזורמת דרך מערכת אקולוגית לשלטון שמערך כוחות חיים.
אנרגיה במערכות אקולוגיות
אנרגיה אלקטרומגנטית מהשמש מתדלקת כמעט את כל המערכות האקולוגיות של כדור הארץ, אם כי יש קהילות בים עמוק שמשתמשות במקום באנרגיה המופקת על ידי פתחי אוורור הידרותרמיים. צמחים ירוקים "מתקנים" אנרגיה סולארית נכנסת; כלומר, הם תופסים אותו וממירים אותו בתהליך הפוטוסינתזה לאנרגיה כימית הכלולה בפחמימות. האנרגיה בקשרים הכימיים של אותם תרכובות מזינה אז אורגניזמים אחרים, שכדי להשיג אותם, צורכים צמחים או יצורים אוכלים צמחים, הכוללים את חסרי החוליות, הפטריות והמיקרובים שמתפרקים חומר אורגני מת.
מכיוון שפירוק מייצר חומרים תזונתיים אורגניים חיוניים המשמשים צמחים להנעת פוטוסינתזה, חומר מחזורים דרך מערכת אקולוגית. אנרגיה, לעומת זאת, אינה ממוחזרת אלא זורם דרך המערכת: מכניקת החיים - שימוש באנרגיה כימית בכדי להניע את התהליכים הקריטיים המקיימים את ארגון האורגניזם - מייצרים חום כתוצר לוואי האולטימטיבי, ולא ניתן להמיר את זה חזרה לסוג של אנרגיה שמיש להשתמש בצורות חיים. לפיכך, צמחים דורשים אספקה קבועה של אור שמש לדלק פוטוסינתזה, ואורגניזמים שאינם פוטוסינתטיים דורשים צריכה קבועה של מזון בכדי להשיג אנרגיה חדשה.
מפיקים, צרכנים ומפרקים
מכיוון שהם מייצרים אנרגיה כימית שמישת מהקרינה האלקטרומגנטית של השמש, צמחים ירוקים ואורגניזמים פוטוסינתטיים אחרים כמו אצות וציאנו-בקטריות נקראים "יצרנים". אורגניזמים שאינם פוטוסינתטיים המסתמכים באופן ישיר או עקיף על האנרגיה שקובעים היצרנים הם "צרכנים של המערכת האקולוגית". . "אוכלי עשב כגון צבי או צב אוכלים צמחים כדי להשיג אנרגיה זו; זה הצרכן העיקרי מכיוון שהיא צורכת את היצרן עצמו. חיה שמטריפה עשב עשב, כמו טורף כמו עכביש או נמר, היא א צרכנית משנית; טורפים אוכלים גם טורפים אחרים, כמובן - ינשוף קרניים נהדר שמטפטף סמור, נניח - כך שתוכלו גם לדבר על צרכנים שלישוניים.
בעלי חיים רבים, מז'קטים צהובים ועד דובים חומים, אוכלים חומר צמחי ובעלי חיים כאחד; אלה כל האכילים לפיכך משמשים כצרכנים ראשוניים ומשניים כאחד. מפרקים הם סוג מיוחד של צרכנים הניזונים מחומרים צמחיים ובעלי חיים מתים, וממירים חומר אורגני לגזים אנאורגניים ומינרלים הניתנים למחזור כחומרים מזינים חזרה למערכת.
קחו בחשבון שרשת המזון אינה כוללת רק אורגניזם הצורך לחלוטין אחר. אוכלי עשב לעיתים קרובות אינם הורסים את הצמחים האישיים שהם גולשים בהם או רועים, וטפילים רבים אינם הורגים את האורגניזמים המארחים מהם הם שואבים מזונות. יתרה מזאת, ישנם מערכות יחסים הדדיות רבות בהן צורת חיים אחת שואבת אנרגיה מאחרת תוך מתן שירות כלשהו בתמורה; לדוגמה, הפטריות המתיישבות שורשי צמח ומקבלות מהן אנרגיה תוך העלאת יכולתו של הצמח לספיגת מים וחומרים מזינים.
שרשראות מזון ופירמידות ביומסה
מסלול האנרגיה של היצרנים לצרכנים למפרקים מהווה שרשרת מזון. פשוט יכול להקיף דשא לאימפלה לצ'יטה. במציאות, אורגניזמים לרוב אוכלים ואוכלים על ידי מספר רב של אורגניזמים אחרים, מה שהופך את רשת מזון - בעיקרון חבורה של שרשרות מזון שזורות - המודל המפורט יותר, אך המבנה הליניארי הבסיסי של שרשרת מזון עדיין שימושי למעקב אחר זרימת האנרגיה של המערכת האקולוגית. כל צליל של שרשרת מזון מייצג א ברמה הגביעית: מפיק תופס את רמת הבסיס הטראפית, הצרכן העיקרי הוא הבא וכן הלאה.
מושג קשור הוא ביומסה או פירמידה אנרגטיתהמסמל את החלק היחסי של אורגניזמים ברמות טרופיות שונות במערכת אקולוגית. אף על פי שאינה כלל קשה ומהירה, בדרך כלל מספר היצרנים גדול בהרבה מהצרכנים הראשיים, והצרכנים הראשיים הם בהרבה על הצרכנים המשניים. הסיבה לכך היא חוסר היעילות המובנה בהעברת אנרגיה דרך מערכת אקולוגית. בממוצע, פוטוסינתזה מתקנת היטב מתחת לאחוז אחד מהאנרגיה הסולארית הנכנסת בכדור הארץ, ומתוכם רק חלק קטן מהאנרגיה הכימית המתקבלת למעשה משפכים לתוך שרשרת המזון; חלק גדול ממנו משתמש הצמח לעצמו. בכל שלב של שרשרת מזון, האנרגיה "נשרפת" על ידי הנשימה של האורגניזם ואבדה לחום, ולכן כמויות פוחתות זמינות לצרכנים ברמות טרופיות גבוהות יותר. קירוב רגיל הוא שרק 10 אחוז מהאנרגיה האגורה ברמה טרופית אחת עוברת לזו הבאה. באופן גס, זו הסיבה שאורקה יחידה מחייבת באמצעות חיבורי שרשרת המזון המתערבים של, למשל, שרימפס, דגים וכלבי ים, המוני פלנקטון לקיים את עצמה.