Istnieją trzy rodzaje łańcuchów pokarmowych:
- łańcuch spasania,
- łańcuch detrytusowy,
- łańcuch pasożytów.
Zależności troficzne są podstawą funkcjonowania ekosystemu poprzez napędzanie obiegu materii oraz przepływu energii zawartej w zjadanych kolejno organizmach.
Każdy łańcuch troficzny składa się z:
Producentami są najczęściej rośliny ale też bakterie, glony, niektóre pierwotniaki. To organizmy które potrafią wytworzyć związki organiczne (węglowodany, tłuszcze, białka) ze związków nieorganicznych (związki węgla, związki azotu, woda) przy użyciu energii. Taki sposób odżywiania to autotrofizm czyli samożywność. Ze względu na wykorzystywaną energię organizmy dzielimy na fotoautotrofy – korzystające z energii świetlnej w procesie fotosyntezy oraz chemoautotrofy – wykorzystujące energię chemiczną pozyskaną z utleniania związków nieorganicznych.
Konsumenci stanowią kolejny poziom troficzny. To zwierzęta roślinożerne, drapieżne (żywiący się innymi zwierzętami) lub wszystkożerne. Ze względu na pożywienie, konsumenci dzielą się na rzędy. Konsumentami pierwszego rzędu będą roślinożercy a drugiego i trzeciego drapieżniki. Polifagi, czyli zwierzęta wszystkożerne, mogą być zarówno konsumentem pierwszego, drugiego jak i wyższych rzędów. W zależności od tego czym się w danej chwili żywią. Niekiedy detrytusożercy też są zaliczani do konsumentów.
Tasiemiec - przykład pasożyta. See page for author [Public domain], via Wikimedia Commons
Saprobionty to organizmy żywiące się cudzożywnie, żyjące na martwej materii organicznej. Należą do nich:
- saprofagi - małe zwierzęta cudzożywne, zazwyczaj bezkręgowce, żywiące się martwą materią organiczną, rozkładającymi się resztkami innych organizmów. Żywią się zarówno szczątkami roślinnymi (fitosaprofagi) jak i zwierzęcymi (zoosaprofagi). Występują m.in. w glebie, ściółce, na dnie zbiorników wodnych oraz w samej wodzie. Przedstawicielami saprofagów są np. nicienie, rureczniki, dżdżownice. Do saprofagów należą:
nekrofagi - zwierzęta padlinożerne,
edafony - organizmy żyjące w górnej warstwie gleby.
- saprotrofy - organizmy cudzożywne, rozkładające martwą materię organiczną, niebędące zwierzętami czyli grzyby oraz bakterie. Nie stwierdzono roślin odżywiających się saprofitycznie jednak rośliny wykorzystujące mikoryzę często są tak nazywane. Saprotrofy potrafią odżywiać się osmotroficznie. W tym celu wykorzystują trawienie zewnętrzne a następnie wchłaniają płynną, już rozłożoną materię.
Detrytusofagi (inaczej etrytusożercy, detrytofagi, detritofagi) to organizmy żywiące się mieszaniną (detrytusem) w której skład wchodzą szczątki roślin i zwierząt oraz ich odchody a także rozkładające je bakterie i grzyby. Detrytus występuje w glebie gdzie zjadany jest m.in. przez wije, owady, skorupiaki, pierścienice oraz mięczaki. Detrytus występujący w toni wodnej i na dnie zbiorników stanowi pożywienie m.in. rureczników oraz larw ochotek.
Wilk - przykład drapieżnika, czyli konsumenta II lub wyższych rzędów, fot. pixabay.com
Łańcuch spasania – pierwszym ogniwem jest producent (najczęściej roślina zielona), kolejnym konsument pierwszego rzędu (roślinożerca) a następnie konsumenci wyższych rzędów czyli drapieżniki.
Np. trawa -> sarna -> wilk
Łańcuch detrytusowy – jego podstawą jest martwa materia organiczna (zwierzęca lub roślinna), następnym ogniwem są mikroorganizmy lub zwierzęta saprofagiczne a kolejne ogniwa stanowią drapieżniki
Np. martwa materia organiczna -> rurecznik -> okoń -> szczupak -> wydra
Łańcuch pasożytniczy – zaczyna się od konsumentów (pierwszego lub wyższych rzędów) a kończy na najmniejszych pasożytach
Np. pies -> bakteria -> bakteriofag
Tak proste łańcuchy bardzo rzadko występują w środowisku naturalnym. Większość organizmów żywi się więcej niż jednym rodzajem pożywienia, a także stanowi pokarm różnych gatunków. W konsekwencji zależności pokarmowe tworzą strukturę przypominającą bardziej sieć pokarmową niż łańcuch. Taka sieć spaja biocenozę, w związku z czym zmiany w obrębie jednego z ogniw (np. wyginięcie gatunku) wpływają na pozostałe ogniwa, zaburzając metabolizm biocenozy. Jest to przykład kaskady troficznej. Jeśli z jakiejś przyczyny zabraknie drapieżnika np. wilka to w danym ekosystemie populacja jeleni się zwiększy i będzie to miało wpływ również na roślinność, której będzie ubywało.
Dżdżownica - przykład derytusożercy, fot. pixabay.com
Innym przedstawieniem graficznym zależności pokarmowych jest wymyślona przez Charlesa Eltona w 1927 roku piramida troficzna (inaczej piramida Eltona, piramida liczb lub piramida pokarmowa). Podstawę piramidy stanowią wartości dotyczące producentów natomiast wyżej znajdują się wartości dotyczące kolejnych konsumentów. Zazwyczaj wartości te są coraz niższe.
Rozróżniamy trzy rodzaje piramid:
- liczb – gdzie prezentowane są liczebności osobników na każdym poziomie troficznym,
- biomasy – prezentujące proporcję biomasy na każdym z poziomów,
- energii – pokazujące ilość energii zużywanej na każdym poziomie troficznym.
Łańcuch pokarmowy a toksyny
W środowisku krążą różne substancje toksyczne takie jak pestycydy (np. DDT), metale ciężkie (np. rtęć), izotopy radioaktywne czy przemysłowe związki chemiczne. Trafiają one do łańcuchów pokarmowych. W związku z tym, że są bardzo trwałe nie ulegają rozkładowi przez organizmy. Jeśli organizm nie potrafi metabolizować albo wydalać danej toksyny to dostaje się ona do tkanek i tam się odkłada. Taki proces nazywamy bioakumulacją. Każdy kolejny poziom troficzny kumuluje toksyny zjadane wraz z ofiarami. Takie przechodzenie toksyn przez sieć pokarmową jest określane jako biologiczne spotęgowanie.
sójka - przykład konsumenta, fot. pixabay.com
Bibliografia
- Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee,; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996;
- Aulay Mackenzie, Andy S. Ball, Sonia R. Virdee, ; “Ekologia. Krótkie wykłady”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015;
- Grażyna Łabno; “Ekologia. Słownik encyklopedyczny”; Wydawnictwo Europa, Warszawa 2006;
- Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. VI”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998;
- Lambert M. Surhone, Miriam T. Timpledon, Susan F. Marseken; “Trophic Dynamics”; Betascript Publishers, 2010;
- January Weiner, ; “Życie i ewolucja biosfery – podręcznik ekologii ogólnej”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008;
- promil
