Hva er et matnett og en matkjede?

en trofisk nettverk er et sett av forskjellige typer organismer som tilhører samme økologiske nisje som er forbundet med hverandre gjennom fôring av relasjoner (Fabré, 1913).

Trofiske nettverk gir forenklede temaer for økologi (Lafferty et al., 2006), det vil si at de tar sikte på å forklare adferd av biologisk mangfold i forskjellige nisjer, samt strømmen av energi som oppstår mellom dem..

Næringskjeden eller næringskjeden er et lineært nettverk av koblinger i et nettverk mellom næringsmiddelproduserende organismer (så som gress eller trær som bruker sollys for å produsere mat) og rovdyr (for eksempel bjørner eller ulver).

En matkjede viser hvordan organismer er relatert til hverandre av maten de spiser. Hvert nivå av en kjede representerer et annet trofisk nivå.

Ofte er et trofisk nettverk forvirret med en trofisk kjede. Forskjellen mellom de to er at trofekjeden beskriver ruten for energien som er omdannet til mat fra en produsent til en sluttbruker via linker.

På den annen side er det trofiske nettverket et sett av interaksjoner beskrevet på eksisterende trofiske nivåer innenfor samme økosystem. 

Trofiske nivåer

Organene i et økosystem er klassifisert, i henhold til deres diett, på forskjellige trofiske nivåer. Disse nivåene tilsvarer produsenter, forbrukere og dekomponenter.

Produsentene er organismer som produserer sin egen mat fra fotosyntesen, også kjent som autotrofe organismer. De fleste av plantene og alger finnes i denne klassifiseringen.

Forbrukerorganismer er delt inn i primær, sekundær og tertiær. De primære forbrukerne er de som spiser direkte fra planter. De kan være store planteetere som elefanter, eller insekter som bier og sommerfugler. Parasittplanter betraktes også som primære forbrukere.

Sekundære forbrukere er rovdyr av primære forbrukere og andre forbrukere, så de er indirekte avhengige av produsentene. Eksempler på disse kan være ulv, edderkopper, toads, pumas, bjørn og kjøttetende planter.

Dyrehagen er i forbrukerens siste nivå, fordi de spiser alle de døde dyrene. Eksempler på scavenger dyr er condor, caracara og gribbene.

Endelig er dekomponerende organismer de som lever på døde dyr og plantemateriell. Disse spiller en svært viktig rolle i næringssyklusen, siden de returnerer elementene i det døde materiet til jorden for å bli reintegrert inn i økosystemet. Eksempler på dekomponerer er sopp og bakterier.

Kjennetegn ved et trofisk nettverk

Det antas at organismen tilhører det trofiske nettverket så lenge det er en del av økosystemet under vurdering (Fabré, 1913).

Det er vanlig at rovdyr har en tendens til å være større enn deres bytte, med unntak av patogener, parasitter og parasitoider. I tillegg er kroppsvolumet av arten påvirket av strukturen av trofiske kjeder og samspillet mellom alle arter (Brose et al., 2006).

På det meste utnytter ett nivå kun 10% av energien fra det forrige trofiske nivået, og derfor på grunn av det store energitapet har matkjedene vanligvis få skritt.

Matnett gir komplekse, men håndterbare representasjoner av biologisk mangfold, arterinteraksjoner og økosystemets struktur og funksjon (Dunne, et al., 2002).

Risiko ved forsvinning av en lenke

Risikoen for at noen koblinger bryter og det ikke finnes noen arter som erstatter det, vil være radikal for overlevelsen til de andre artene som bor i den og helsen til skogen.

Det er arter som regnes som nøkkel i økosystemene, og hvis befolkningen elimineres eller senkes, vil det føre til ubalanse i samspillet mellom alle de andre. Noen kan være produktive arter som planter, som er kilden til mat til de høyere stallene.

Vi kan også finne nøkkelarter som er rovdyr. Disse regulerer forbrukerpopulasjoner på sunne nivåer for økosystemet, og hvis de forsvinner, får forbrukeren til å øke sin befolkning, noe som gir ubalanse i økosystemet.

Det er noen enkle teorier som bekrefter at økt mangfold av arter per funksjonsgruppe i økosystemer vil forbedre økosystemets stabilitet (Borvall et al., 2000). 

Matter flyter i nettverket

Saken som flyter i det trofiske nettverket består av en syklus av mineraler i jord, tre, søppel og animalsk avfall..

Denne stoffstrømmen regnes som åpen fordi mineraler går inn i regnsystemet og på grunn av forvitringen i jorden og går tapt gjennom jorda ved avrenning og utvasking av jorda (DeAngelis, 1980).

Organisk materiale (levende organismer, detritus) er tilgjengelig i jorda som en kilde til næringsstoffer. Dette blir uorganisk stoff (luft, jord og vann) gjennom nedbryting, sekresjon og utskillelse senere re-innlemme næringssyklus form eller sedimentære bergarter som ikke er tilgjengelige som næringsstoffer (mineraler rocks).

Vann er en transportør av næringsstoffer gjennom energi som går fra nedbør til fordampning eller evapotransportering og omvendt, holder kondensert i atmosfæren. Denne mekanismen transporterer i stor grad hydrogen og oksygen blant andre mineraler.

Atmosfærisk oksygen innlemmes i levende vesener i form av gass, forbinder andre elementer og kasseres fra organismer i form av gass eller vann.

Kullsyklusen kan komme inn i det trofiske nettverket fra industrien, ved å puste levende vesener eller fra CO2 som er tilstede i atmosfæren, som absorberes av plantene og senere av jorda.

Generelt foregår nitrogen-syklusen lokalt mellom organismer, jord og vann gjennom dekomponering og reassimilering. Det frie nitrogen i atmosfæren passerer til jorden ved å fikse mikroorganismer og absorberes deretter av plantene eller slippes ut i atmosfæren.

Senere blir plantene konsumert av andre organismer, og disse organismer kasserer dem i avføring som går tilbake til jorden. 

Typer av trofiske nettverk

Trofiske nettverk er en grafisk forklaring for å beskrive næringssyklusen gjennom forskjellige trofiske kjeder som utgjør organismene med sine forskjellige spisevaner.

Økologer har klassifisert forskjellige typer trofiske nettverk:

samfunnet

Det er et sett av organismer valgt uten tidligere hensyn til næringsforholdene mellom dem, men ved taksonomi, størrelse, plassering eller andre kriterier (Fabré, 1913).

kilde

Den inneholder en eller flere typer organismer, organismer de spiser, deres rovdyr og så videre på kjeden (Pimm, et al., 1991).

forliste

Det er en rettet underobjekt av et fellesskap av det trofiske nettverket. Inkluderer en eller flere typer organismer (forbrukere), pluss alle slags organismer som forbrukere spiser (Fabré, 1913).   

Den mest kjente og oppnåelig innenfor fellesenhetene er subnett, grupper avkortet ved en terminal rovdyr og beslektede trophically, slik at ved høyere nivåer er det lite energi overførings samtidige delnett (Paine, 1963 organismer; Paine, 1966 ).

Terrestriske trofiske nettverk

I jordbaserte økosystemer begynner energistrømmen til de trofiske nettene i bladene og utfører fotosyntese for å oppnå solens energi.

Bladene er fortært av vertebrate og invertebrate organismer, vanligvis planteetere, senere dør eller avhending av avføring blir en del av jordsmonnet (humus) og er fortært av plantene gjennom sine røtter.

Første nivå

Vi finner at hovedprodusentene hovedsakelig er planter, som består av klima som spenner fra tundra til jord gjennom ulike typer skoger, skoger og beite.

Andre nivå

Det andre nivået består hovedsakelig av plantelevende dyr, som kan være vertebrater eller insekter. Imidlertid er det også okkupert av omnivorøse arter som den svarte bjørnen, som er rovdyr, men i visse sesonger føder den på eikene av trær. Omnivorous arter opptar flere nivåer av nettverket samtidig.

Tredje nivå

På tredje nivå følg rovdyrene, som spiser forbrukerne av de foregående nivåene. På dette nivået kan vi også finne parasitter, som mygg, som delvis tilfører forbrukerorganismer.

Som regel har de lavere populasjoner enn de andre nivåer fordi de er ett nivå over matnett.

Nettverket fortsetter å øke på nivå når energi strømmer til det når dekomponeringene. Generelt, jo mer nivået av det trofiske nettverket stiger, jo mindre energi kommer, slik at organismene i disse siste nivåene er de mest sårbare med hensyn til forstyrrelser i økosystemene.

Innen jordbaserte trofiske nettverk kan vi finne svake eller sterke samspill. Et eksempel på sterk samhandling er avhengigheten av en rovdyr på et bestemt bytte for å overleve, for eksempel den iberiske lynx som avhenger av kaninpopulasjoner. Sterke vekselvirkninger indikerer lite mangfold av arter og mer skjøre økosystemer.

I motsetning til en svak interaksjon som oppstår når et rovdyr er ikke bestemt, som coyote, som jakter et bredt utvalg av gnagere som ikke er avhengig så sterkt og kan også tilpasses til å spise frukt i visse årstider. 

Marine Trophic Networks

Marine økosystemer er svært viktige for mennesker fordi de gir oss mat, samt å være kilde til oksygen og CO2-fangst.

De marine trofiske nettverkene er svært komplekse fordi de har høy tilkobling mellom ulike arter. Mange av dem har svake samspill, noe som betyr at artene ikke avhenger utelukkende av en enkelt ressurs. Denne situasjonen gjør det marine økosystemet motstandsdyktig mot mindre forstyrrelser (Rezende et al., 2011).

I tillegg dominerer korte trofiske kjeder, vanligvis tre til fire forbrukere, i havmiljøet før de når nivået på store rovdyr som hai, hval, sel eller isbjørn (Rezende et al., 2011)..

De primære produsentene er alger, marine planter og fotosyntetiske og kjemosyntetiske bakterier. De vanligste eksemplene på primære forbrukere i havmiljøet er søpindsvin og copepods, en gruppe veldig liten krepsdyr også kjent som dyreplankton..

Eksempler på sekundære forbrukere er et stort mangfold av små marine fiskearter. Disse til gjengjeld er preyed av større tertiære forbrukere som blekksprut og tunfisk, for senere å nå nivået av super-rovdyr.

Til slutt består dekomponeringene av mikroskopiske organismer som returnerer materiale til begynnelsen av nettverket.

Til tross for havmiljøets motstand mot forstyrrelsene har mennesket i stor grad påvirket disse økosystemene på grunn av forurensning, jakt og økt fiske de siste tiårene, noe som blant annet medførte at befolkningen i Super-rovdyr har falt drastisk. Dette har resultert i alvorlige konsekvenser som fortsatt er uforutsigbare for økosystemet (Rezende et al., 2011).

Microbial Trophic Networks

Den støtter et svært komplekst trofisk nettverk hvis drift i siste ende resulterer i gjenvinning av organisk materiale og næringssyklusen. Ifølge Dominnguez og samarbeidspartnere (2009) er elementene i de underliggende trofiske nettverkene mikroorganismer, mikrofauna, mesofauna og makrofauna.

Mikroorganismer er de primære forbrukere av dette trofiske nettverket (bakterier og sopp), som bryter ned og mineraliserer komplekse organiske stoffer.

mikrofaunaen

Mikrofauna inkluderer de minste hvirvelløse dyr, hovedsakelig nematoder og de fleste kvaler som inntar mikroorganismer eller mikrobielle metabolitter eller inngår i trofiske nettverk av mikro-rovdyr.

mesofauna

Mesofauna består av uvertebrater av middels størrelse, med en kroppsbredde mellom 0,2 og 10 mm. Det er svært variert taksonomisk, inkludert mange annelider, insekter, krepsdyr, myriapoder, arachnids og andre leddyr som fungerer som transformatorer av vegetabilsk mulch og inntar en blanding av organisk materiale og mikroorganismer. De genererer også avføring som vil lide et påfølgende mikrobialt angrep.

makrofauna

Makrofaunaen er dannet av de største hvirvelløse dyrene (kroppsbredder> 1 cm), hovedsakelig inkludert regnormer, sammen med noen bløtdyr, myriapoder og forskjellige grupper av insekter.

Prosesser i det mikrobielle samfunnet utføres i rhizosfæren, det vil si det virker i samordning med aktiviteten til plantens røtter. Her er skuespillerne røttene av planter, bakterier, sopp, mikrofauna og mesofauna.

Disse nettverkene er preget av å være mer effektive i transformasjon av biomasse med 45% av fikseringskapasiteten.

Disse nettverkene er også preget av å ha et svært høyt mangfold av arter som resulterer i høy redundans i systemet.

referanser

1. Brose, U., Jonsson, T., Berlow, E.L., Warren, P., Banasek-Richter, C., Bersier, L.F. & Cushing, L. (2006). FORBRUKER-RESSOURCE BODY-SIZE RELATIONS IN NATURAL MOOD WEBS. Økologi, vol. 87 (10), s. 2411 - 2417.
2. Borrvall, C., Ebenman, B., Jonsson, T., & Jonsson, T. (2000). Biodiversitet reduserer risikoen for cascading utryddelse i matematikkmodeller. Ecology Letters, vol. 3 (2), s. 131-136.
3. DeAngelis, D. L. (1980). Energiestrøm, næringssyklus og økosystemfasthet. Økologi, vol. 61 (4), s. 764 - 771.
4. Dunne, J.A., Williams, R.J., & Martinez, N.D. (2002). Mat-web-struktur og nettverksteori: rollen som tilkobling og størrelse. Prosedyrene ved National Academy of Sciences, vol. 99 (20), s. 12917 - 12922.
5. Domínguez, J., Aira, M. & Gómez-Brandón, M. (2009). Jordmaskens rolle i dekomponeringen av organisk materiale og næringssyklusen. Ecosistemas Magazine, vol. 18 (2), s. 20 -31.
6. Fabré, J. (1913). Introduksjon. Matnett og nisjeplass. USA: Princeton University Press.
7. Lafferty, K., Dobson, A. & Kuris, A. (2006). Parasitter dominerer mat weblinks. Prosedyrene ved National Academy of Sciences, vol. 103 (30), s. 11211 - 11216.
8. Paine, R. (1966). Mat web kompleksitet og art mangfold. Den amerikanske naturforskeren, vol. 100 (910), s. 65 -75.
9. Pimm, S. L., Lawton, J.H. & Cohen, J.E. (1991). Mat web mønstre og deres konsekvenser. Nature vol. 350 (6320) pp. 669 - 674.
10. Rezende, E. L., Albert, E.M., & Fortuna, M.A. (2011). Marine trofiske nettverk.