Ekosustav je zajednica organizama (kao što su biljke, životinje i drugi organizmi) koji međusobno djeluju unutar određene geografske regije ili okoliša. Sva postojeća biološka raznolikost unutar ekosustava organizirana je u trofičke razine na temelju postojeće hrane ili trofičkih interakcija, od mikroskopskih organizama do megafaune. Ova struktura odnosa hranjenja između plijena i grabežljivaca određena je nekoliko čimbenika, kao što su tokovi energije i specifične karakteristike vrste.
Ekolog Verde vam predlaže da saznate više o protoku energije unutar ekosustava kroz ovaj članak u kojem ćemo govoriti o definicija protoka energije u ekosustavima, karakteristike i primjeri.
Definicija protoka tvari i energije u ekosustavima
Sva živa bića koja nastanjuju ekosustav trebaju materiju i energiju za obavljanje svojih vitalnih funkcija i na taj način razvijaju svoje životne cikluse. Živa bića u ekosustavu su grupirana u trofičke razine prema načinu na koji dobivaju materiju i energiju, razlikuju sljedeće razine:
- Proizvođači: tvore ga autotrofni organizmi odgovorni za hvatanje i korištenje sunčeve energije za transformaciju anorganske tvari u organsku.
- Potrošači: Oni su heterotrofni organizmi koji se hrane proizvođačima i tako dobivaju potrebnu materiju i energiju. Oni se dijele na primarne potrošače, sekundarne potrošače i tercijarne potrošače, prema njihovom omjeru grabežljivaca.
- razlagači: U skupinu organizama koji se raspadaju spadaju bakterije i gljive koje razgrađuju i pretvaraju organske i anorganske ostatke u materijal koji će kasnije koristiti proizvođači.
Tako, protok energije u ekosustavu budući da ga proizvođači hvataju i fiksiraju u obliku materije i postupno se prenose na više trofičke razine, uvijek kroz grabežljive odnose, što dovodi do protok tvari i energije iz ekosustava. Kako biste dodatno proširili ovu temu i bolje razumjeli tokove između razina, savjetujemo vam da pročitate ovu drugu objavu Zelenog ekologa o tome Što su trofičke razine, što su i primjeri.
Kako je kretanje energije unutar ekosustava
Sunce je glavni izvor energije za većinu ekosustava na planeti Zemlji. Ali, ako sunce daje potrebnu energiju, Kakav je protok energije u ekosustavima? Ovo je proces:
- Sunčeva energija se apsorbira i fiksira u materiji fotosintezom od strane proizvođača, komponenti baze trofičkog lanca; energija fiksirana procesom fotosinteze je ekvivalentna samo 1% ukupne količine sunčeve energije koja dospijeva na površinu zemlje.
- Ova energija, zajedno s materijom u obliku biomase, prenosi se na sljedeće trofičke razine sve dok ne postigne više razine s učinkovitošću od 10-20% između jedne i druge razine, što dovodi do protok tvari i energije ekosustava.
- Energija unutar ekosustava se raspršuje dok se kreće kroz ekosustav, odnosno postupno se oslobađa u okoliš na svakoj trofičkoj razini u obliku topline kroz proces staničnog disanja. Ovi gubici energije između različitih trofičkih razina ograničavaju duljinu trofičkih lanaca i biomasu koja će doseći više trofičke razine. Tako, protok energije u ekosustavu je jednosmjeran, odnosno kreće se u jednom smjeru od proizvođača do viših trofičkih razina.
- Naprotiv, materija koja proizlazi iz svake trofičke razine (leševi živih bića, ostaci njihovih organizama, izmet, grane, suho lišće…) akumulira se u tlu i ostaje na raspolaganju organizmima koji se raspadaju, a oni zauzvrat također oslobađaju energiju u obliku topline u okoliš.
- Ti su razlagači odgovorni za transformaciju ove organske tvari i vraćanje u okoliš u obliku anorganske tvari, koju će autotrofni organizmi ponovno koristiti za ulazak u mrežu hrane. Stoga se razlikuju zatvoreni ciklus tvari i jednosmjerni protok energije.
Jedan od karakteristike protoka energije u ekosustavima Najvažnije je da se, s jedne strane, energija ne stvara niti uništava, već se samo transformira, a da, s druge strane, ta promjena oblika povlači gubitak energije u obliku topline.
Primjeri protoka energije u ekosustavima
Strukturiranje ekosustava u trofičkim razinama i njihov energetski protok odvija se na sličan način kako u kopnenim tako i u morskim ekosustavima, s izuzetkom nekih morskih organizama koji ne koriste sunce kao izvor energije. Kako bismo razjasnili koncept koji se obrađuje u ovom članku, usredotočit ćemo se na zemaljski sustav i, posebno, na primjer šumske prehrambene mreže. Općenito, sljedeće komponente prehrambene mreže mogu se identificirati u šumi:
- Proizvođači: drveće, grmlje i biljke.
- Primarni potrošači: zečevi, miševi i vjeverice.
- Sekundarni potrošači: od lisice do jastreba.
- Smetlari: lisice i supovi.
- Razlagači: insekti, gljive i bakterije, među ostalim raznim mikroorganizmima.
Protok energije u šumskoj hranidbenoj mreži
- Vodu i mineralne soli prisutne u tlu apsorbira korijenje drveća i biljaka kako bi se transportiralo do lišća gdje se, zajedno s CO2 i energijom zarobljenom od sunca, procesom fotosinteze proizvodi organska tvar.
- Ove biljke će konzumirati primarni potrošači.
- Njih će, pak, konzumirati njihovi grabežljivci, sekundarni i tercijarni potrošači koji plijene na nižim razinama.
- Također, lišće koje otpada s drveća i biljaka, grana, plodova i sl., nakuplja se u šumskom tlu i, razlagači, bit će zaduženi za pretvorbu organske tvari u anorganske hranjive tvari. Ove hranjive tvari ponovno će apsorbirati korijenje biljaka i drveća, počevši ponovno ciklus.
Na donjoj slici možete vidjeti još jedan općenitiji primjer na ovu temu, jer ćete vidjeti odraženu trofičku mrežu tla, koja također služi kao primjere za razumijevanje protoka energije u ekosustavima.
Kamo odlazi energija koja se gubi duž lanca ishrane?
Ekosustavi gube energiju u obliku toplineBudući da živi organizmi ne mogu pretvarati toplinu u druge oblike energije. Toplina dobivena procesom staničnog disanja dovodi do povećanja temperature organizama, što je pojava koja može biti vrlo povoljna za hladnokrvne organizme, pomažući im da budu aktivniji. Čak i tako, a prema fizikalnim zakonima termodinamike, toplina se prenosi s hladnijih na toplija tijela. Na taj način, s vremenom, toplina koju proizvodi organizmi će se raspršiti u mediju ili okoliš. To može potrajati neko vrijeme unutar ekosustava, ali na kraju će se izgubiti.
Ako ste ga smatrali korisnim i voljeli ste otkriti sve o protoku materije i energije unutar ekosustava, također vam preporučamo da pogledate ovaj drugi članak o tome kako funkcionira ekosustav.
Ako želite pročitati više članaka sličnih Protok energije u ekosustavima: definicija, karakteristike i primjeri, preporučamo da uđete u našu kategoriju Ekosustavi.
Bibliografija- Alderleaf Wilderness Collage. (2006.-2020.). Forest Food Web: Znanje za projektiranje jestivih šumskih vrtova. Ujedinjene države. Preuzeto sa: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
- Trendovi Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.tree.2017.12.007.
- Visoki studiji on-line i licem u lice. (2014.-2019.). Protok energije u ekosustavima. Barcelona. Preuzeto sa: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
- SCRIBD Inc. (2022.). Šumski prehrambeni lanac. Preuzeto sa: https://es.scribd.com/doc/131194288/CADENA-ALIMENTICIA-DEL-BOSQUE-docx
- Barnes, A. D., Jochum, M., Lefcheck, J. S., Eisenhauer, N., Scherber, C., O'Connor, M., I., Ruiter, P., i Brose1, U. (2022). Energetski tok: Veza između multitrofne biološke raznolikosti i funkcioniranja ekosustava.
