Az Élelmiszerlánc

Elgondolkodott már azon, hogy miért nem táplálhatjuk a világ éhesit? Ez összetett kérdés, de meglepetést okozhat, ha megtudja, hogy nem azért van, mert nincs elég étel; A jelenlegi technológián alapuló jelenlegi mezőgazdasági kapacitás 10 milliárd ember táplálására szolgál. A Föld lakossága "csak" körülbelül 7 milliárd. A nagy kérdés valóban az: Ha mindenkit meg akarunk etetni, mit kellene mindenkinek enni? A kérdés megválaszolásához töltse le ezt az excel-táblázatot, és próbáljon meg néhány számot bedugni.

Példa: Egy hektár gabonatermés felhasználható a szarvasmarhák etetésére, majd a marhák felhasználhatók az emberek etetésére. Ha az energia 50% -a elvész a szarvasmarháknál, akkor kétszer annyi embert tudna megetetni, ha közvetlenül etetné velük a gabonát. A nézés másik módja az, hogy az emberek gabonájának etetéséhez csak fél hold földre lenne szükség, de egy teljes hektárra, ha a gabonát a jószágnak, a jószágot pedig az embereknek eteti. A szarvasmarhák gyorsabb megnövekedése az a szokás, hogy az állati fehérjét etetik. Ez azt jelenti, hogy amikor a tehénből származó húst fogyasztjuk, a felsőfokú vagy annál magasabb szinten vagyunk. A trofikus szintek közötti energiaveszteség még ennél is nagyobb lehet. A legújabb tanulmányok csak erre utalnak

Az energia 10% -a biomasszává alakul át egyik trofikus szintről a másikra!

Az Élelmiszerlánc: A válasz a trofikus szintekhez kapcsolódik. Mint valószínűleg tudjátok, az élelmi lánc alján található organizmusok fotoszintetikusak; növények a szárazföldön és a fitoplankton (algák) az óceánokban. Ezeket az organizmusokat termelőknek nevezik, és energiájukat közvetlenül a napfénytől és a szervetlen tápanyagoktól nyerik. A termelőket fogyasztó szervezetek az elsődleges fogyasztók. Általában kis méretűek, és sokan vannak. Az elsődleges fogyasztók a növényevők (vegetáriánusok). Az elsődleges fogyasztókat fogyasztó szervezetek húsevők (húsevők), és másodlagos fogyasztóknak hívják őket. A másodlagos fogyasztók általában nagyobbak és kevesebbek. Ez folytatódik, egészen az élelmiszerlánc tetejéig. Az élelemben lévő energia körülbelül 50% -a (esetleg 90% -a) elvész minden egyes trófikus szinten, ha egy szervezetet megesznek, ezért kevésbé hatékony magasabb rendű fogyasztónak lenni, mint elsődleges fogyasztónak. Ezért az energiatranszfer az egyik trofikus szintről a másikra, a táplálékláncon felfelé olyan, mint egy piramis; tövében szélesebb, felül felül keskenyebb. Emiatt az eredménytelenség miatt csak néhány legfelső szintű fogyasztó számára elegendő táplálék, de a tápláléklánc alsó szintjén sok a növényevők számára. Kevesebb a fogyasztó, mint a termelő.

fogyasztó húsevő

A szárazföldi és a vízi energia piramisai


Trófikus szintű sivatagi biome gyep biomi tó biome óceáni biome Producer (fotoszintetikus) Elsődleges fogyasztó (növényevő) Másodlagos fogyasztó (húsevő) Harmadlagos fogyasztó (húsevő) Kvaterner fogyasztó (húsevő)
Kaktusz Fű Algák Fitoplankton
Pillangó Szöcske Rovarlárva Zooplankton
Gyík Egér Fürge cselle Hal
Kígyó Kígyó Béka Fóka
Roadrunner Sólyom Mosómedve Cápa

Élelmiszer-web: Minden trófikus szinten sokkal több faj lehet, mint amit a fenti táblázat jelez. Az élelmiszer-háló nagyon összetett lehet. Az ételek rendelkezésre állása évszakonként vagy napszakonként változhat. Az olyan organizmus, mint az egér, két szerepet játszhat: alkalmanként rovarokat eszik (másodlagos fogyasztóvá téve), de közvetlenül a növényeken is étkezhet (elsődleges fogyasztóvá teheti). A délnyugat-amerikai sivatagi életközösségben élők táplálékhálója így nézhet ki:

Keystone fajok: Egyes táplálékhálózatokban létezik egy kritikus "kulcstartó faj", amelytől az egész rendszer függ. Ugyanúgy, ahogy egy boltív összeomlik, amikor a zárókő eltávolításra kerül, egy teljes tápláléklánc összeomolhat, ha csökken a kulcskőfaj. Gyakran a kulcskőfaj olyan ragadozó, amely kordában tartja a növényevőket, és megakadályozza őket a növények túlzott fogyasztásában, ami hatalmas pusztuláshoz vezet. Amikor eltávolítjuk a csúcsragadozókat, például a grizzly medvéket, az orka bálnákat vagy a farkasokat, bizonyíték van arra, hogy ez nemcsak a zsákmányfajokat, hanem még a fizikai környezetet is.

Apex Predators: Ezek a fajok az élelmi lánc tetején vannak, és az egészséges felnőtteknek nincsenek természetes ragadozóik. A fiatalok és az idősek bizonyos esetekben áldozatul eshetnek, de általában engednek a betegségnek, az éhségnek, az öregedés következményeinek vagy ezek valamilyen kombinációjának. Emellett az emberekkel folytatott verseny is szenved, akik gyakran kiküszöbölik a legfontosabb ragadozókat, hogy kizárólagos hozzáférést kapjanak a zsákmányfajokhoz, vagy az élőhelyek pusztítása révén, ami közvetett versenyforma.

Bontók: Amikor az élőlények elpusztulnak, néha a megsemmisítők megeszik őket, de a fennmaradó szöveteket gombák és baktériumok bontják le. Ily módon a tápanyagok, amelyek a test részét képezték, visszakerülnek a trofikus piramis aljára.

Bioakkumuláció: Amellett, hogy kevésbé energiatakarékos, a tápláléklánc magasabb szintjén történő étkezésnek vannak kockázatai. A növényvédő szereket és a nehézfémeket, mint a higany, az arzén és az ólom, általában kis mennyiségben fogyasztják az elsődleges fogyasztók. Ezek a méreganyagok az állat zsírjában tárolódnak. Amikor ezt az állatot egy másodlagos fogyasztó megeszi, ezek a méreganyagok koncentráltabbá válnak, mivel a másodlagos fogyasztók sok elsődleges fogyasztót fogyasztanak, és gyakran hosszabb ideig is élnek. A kardhal és a tonhal közel van a vízi tápláléklánc tetejéhez, és amikor megesszük őket, az összes olyan méreganyagot elfogyasztjuk, amelyeket az életük során felhalmoztak. Emiatt a terhes nőknek nem ajánlott enni ezeket az ételeket. Oldja meg matematikailag a következő problémákat.

1. Adva: 10 milliárd ember táplálkozhat táplálkozási szempontból teljes vegetáriánus étrenddel. Hány embert tudnánk táplálni az amerikai szabvány szerint - harmadlagos fogyasztási szinten (3. rendű fogyasztók?). Az energia 50% -át minden magasabb szint elveszíti.

2. Ha az Egyesült Államokban 250 millió ember él, legtöbbjük a felsőoktatási (3.) fogyasztási szinten eszik, hány embert tudnánk táplálni az Elsődleges szinten?

3. Egyes állatok, mint a cápák, az 5. rendű fogyasztók! A cápák tonhalat fogyasztanak, amelyek makrélát fogyasztanak, és heringet fogyasztanak, amelyek koppint esznek. Ha ésszerű feltételezést feltételeznénk, hogy ezek az állatok minden nap zsákmányának 2-ét eszik meg, akkor hány organizmus pusztult el a cápa táplálásához egy nap alatt?