Ce este o rețea trofică? Definiție, tipuri și exemple

O rețea trofică este o diagramă interconectată detaliată care arată relațiile generale de hrană dintre organismele dintr-un anumit mediu. Cea mai simplă explicație este că rețelele trofice sunt diagrame de tip „cine pe cine mănâncă”, arătând relațiile complexe de hrană pentru un anumit ecosistem.

Studiul rețelelor trofice este important, deoarece astfel de rețele pot arăta cum energia circulă printr-un ecosistem. De asemenea, ne ajută să înțelegem cum toxinele și poluanții se concentrează într-un anumit ecosistem. Exemple includ bioacumularea mercurului în Everglades din Florida și acumularea de mercur în Golful San Francisco.

Rețelele trofice ne pot ajuta, de asemenea, să studiem și să explicăm cum diversitatea speciilor este legată de modul în care se integrează în dinamica generală a hranei. De asemenea, pot dezvălui informații critice despre relațiile dintre speciile invazive și cele native unui anumit ecosistem.

Definiția rețelei trofice

Conceptul de rețea trofică, cunoscut anterior ca ciclu alimentar, este de obicei atribuit lui Charles Elton, care l-a introdus pentru prima dată în cartea sa Ecologia animalelor, publicată în 1927. El este considerat unul dintre fondatorii ecologiei moderne, iar cartea sa este o lucrare seminală. În această carte, el a introdus și alte concepte ecologice importante, cum ar fi nișa și sucesiunea.

Într-o rețea trofică, organismele sunt aranjate în funcție de nivelul lor trofic. Nivelul trofic al unui organism se referă la modul în care se încadrează în rețeaua trofică și se bazează pe modul în care se hrănește. 

Există două denumiri principale: autotrofe și heterotrofe. Autotrofele își produc singure hrana, în timp ce heterotrofele nu. În cadrul acestei denumiri largi există cinci niveluri trofice principale: producători primari, consumatori primari, consumatori secundari, consumatori terțiari și prădători de vârf.

O rețea trofică arată cum diferitele niveluri trofice din diferite lanțuri trofice se interconectează și cum energia curge prin ele într-un ecosistem.

Nivelurile trofice într-o rețea trofică

Producători primari

Producătorii primari își produc hrana prin fotosinteză, care folosește energia soarelui pentru a produce hrană prin conversia energiei sale luminoase în energie chimică. Exemple de producători primari includ plantele și algele. Acești organisme sunt cunoscuți și ca autotrofe.

Consumatori primari

Consumatorii primari sunt animalele care mănâncă producătorii primari. Sunt denumiți astfel deoarece sunt primii organisme care mănâncă producătorii primari care își produc singuri hrana. Consumatorii primari sunt cunoscuți și ca erbivore. Exemple de animale din această denumire sunt iepurii, castorii, elefanții și elanii.

Consumatori secundari

Consumatorii secundari constau din organisme care mănâncă consumatori primari. Deoarece consumatorii secundari sunt animale care mănâncă animalele care mănâncă plantele, sunt numiți carnivori sau omnivori. Carnivorele mănâncă animale, în timp ce omnivorele consumă atât alte animale, cât și plante. Urșii sunt un exemplu de consumator secundar.

Consumatori terțiari

Similar cu consumatorii secundari, consumatorii terțiari pot fi carnivori sau omnivori. Diferența este că consumatorii secundari mănâncă alți carnivori. Un exemplu este un vultur.

Prădători de vârf

În cele din urmă, ultimul nivel este format din prădători de vârf. Prădătorii de vârf sunt în vârf, deoarece nu au prădători naturali. Leii sunt un exemplu.

Descompunători și detritivori

În plus, organismele cunoscute sub numele de descompunători consumă plante și animale moarte și le descompun. Ciupercile sunt exemple de descompunători. Alte organisme cunoscute sub numele de detritivori consumă material organic mort. Un vultur este un exemplu de detritivor.

Mișcarea energiei

Energia curge prin diferitele niveluri trofice. Începe cu energia soarelui, pe care autotrofele o folosesc pentru a produce hrană. Această energie este transferată în susul nivelurilor pe măsură ce diferitele organisme sunt consumate de membrii nivelurilor de deasupra lor.

Aproximativ 10% din energia transferată de la un nivel trofic la altul este convertită în biomasă – masa totală a unui organism sau masa tuturor organismelor care există la un anumit nivel trofic.

Deoarece organismele consumă energie pentru a se deplasa și pentru a-și desfășura activitățile zilnice, doar o parte din energia consumată este stocată ca biomasă.

Rețea trofică vs. lanț trofic

În timp ce o rețea trofică conține toate lanțurile trofice componente dintr-un ecosistem, lanțurile trofice sunt o construcție diferită. O rețea trofică poate fi compusă din mai multe lanțuri trofice, unele foarte scurte și altele mult mai lungi. Lanțurile trofice urmăresc fluxul de energie pe măsură ce se deplasează prin lanț. Punctul de plecare este energia de la soare, iar această energie este urmărită pe măsură ce se deplasează prin lanțul trofic. Această mișcare este de obicei liniară, de la un organism la altul.

De exemplu, un lanț trofic scurt poate consta din plante care folosesc energia soarelui pentru a-și produce hrana prin fotosinteză și erbivorul care consumă aceste plante. Acest erbivor poate fi mâncat de doi carnivori diferiți, care fac parte din acest lanț trofic. Când acești carnivori sunt uciși sau mor, descompunătorii din lanț descompun carnivorele, returnând nutrienții în sol care pot fi folosiți de plante.

Acest lanț scurt este una dintre multele părți ale rețelei trofice generale care există într-un ecosistem. Alte lanțuri trofice din rețeaua trofică pentru acest ecosistem particular pot fi foarte asemănătoare cu acest exemplu sau pot fi mult diferite. 

Deoarece este compusă din toate lanțurile trofice dintr-un ecosistem, rețeaua trofică arată cum se interconectează organismele dintr-un ecosistem.

Tipuri de rețele trofice

Există mai multe tipuri de rețele trofice, care diferă în modul în care sunt construite și ce arată sau subliniază despre organismele din ecosistemul particular reprezentat.

Oamenii de știință pot utiliza rețele trofice de conectivitate și interacțiune, împreună cu fluxul de energie, fosilele și rețelele trofice funcționale, pentru a reprezenta diferite aspecte ale relațiilor dintr-un ecosistem. De asemenea, pot clasifica mai departe tipurile de rețele trofice în funcție de ecosistemul reprezentat în rețea.

Rețele trofice de conectivitate

Într-o rețea trofică de conectivitate, oamenii de știință folosesc săgeți pentru a arăta o specie consumată de alta. Toate săgețile au aceeași greutate. Gradul de intensitate al consumului unei specii de către alta nu este reprezentat.

Rețele trofice de interacțiune

Ca și în rețelele trofice de conectivitate, oamenii de știință folosesc și săgeți în rețelele trofice de interacțiune pentru a arăta o specie consumată de alta. Cu toate acestea, săgețile utilizate sunt ponderate pentru a arăta gradul sau intensitatea consumului unei specii de către alta.

Săgețile reprezentate în astfel de aranjamente pot fi mai late, mai îndrăznețe sau mai întunecate pentru a indica intensitatea consumului dacă o specie consumă în mod tipic alta. Dacă interacțiunea dintre specii este slabă, săgeata poate fi foarte îngustă sau inexistentă.

Rețele trofice de flux de energie

Rețelele trofice de flux de energie reprezintă relațiile dintre organisme dintr-un ecosistem prin cuantificarea și arătarea fluxului de energie între organisme.

Rețele trofice fosile

Rețelele trofice pot fi dinamice, iar relațiile alimentare dintr-un ecosistem se pot schimba în timp. Oamenii de știință încearcă să reconstruiască relațiile dintre specii într-o rețea trofică fosilă pe baza dovezilor disponibile din înregistrările fosile.

Rețele trofice funcționale

Rețelele trofice funcționale reprezintă relațiile dintre organisme dintr-un ecosistem prin reprezentarea modului în care diferitele populații influențează rata de creștere a altor populații din mediu.

Rețele trofice și tipul de ecosisteme

Oamenii de știință pot subdiviza, de asemenea, tipurile de rețele trofice de mai sus în funcție de tipul de ecosistem. De exemplu, o rețea trofică acvatică de flux de energie ar reprezenta relațiile de flux de energie într-un mediu acvatic. În schimb, o rețea trofică terestră de flux de energie ar arăta astfel de relații pe uscat.

Importanța studiului rețelelor trofice

Rețelele trofice ne arată cum se mișcă energia printr-un ecosistem, de la soare la producători la consumatori. Interconectarea modului în care organismele sunt implicate în acest transfer de energie dintr-un ecosistem este vitală pentru înțelegerea rețelelor trofice și a modului în care acestea se aplică științei din lumea reală.

Așa cum energia se poate deplasa printr-un ecosistem, și alte substanțe se pot deplasa. Pot exista efecte devastatoare atunci când sunt introduse substanțe toxice sau otrăvuri într-un ecosistem.

Bioacumularea și biomagnificarea sunt concepte importante. Bioacumularea este acumularea unei substanțe, cum ar fi otravă sau un contaminant, într-un animal. Biomagnificarea se referă la acumularea și creșterea concentrației acestei substanțe pe măsură ce este transmisă de la nivel trofic la nivel trofic într-o rețea trofică.

Această creștere a substanțelor toxice poate afecta profund speciile dintr-un ecosistem. De exemplu, substanțele chimice sintetice produse de om adesea nu se descompun ușor sau rapid și se pot acumula în țesuturile grase ale unui animal în timp. Aceste substanțe sunt cunoscute sub numele de poluanți organici persistenți (POP).

Mediile marine sunt exemple comune ale modului în care aceste substanțe toxice se pot deplasa, de exemplu, de la fitoplancton la zooplancton, apoi la peștii care mănâncă zooplanctonul, apoi la alți pești (cum ar fi somonul) care mănâncă acei pești și până la orci care mănâncă somon. Orcile au un conținut ridicat de grăsime, astfel încât POP-urile pot fi găsite la niveluri foarte ridicate. Aceste niveluri pot provoca mai multe probleme, cum ar fi problemele reproductive, problemele de dezvoltare ale puilor, precum și problemele sistemului imunitar.

Prin analiza și înțelegerea rețelelor trofice, oamenii de știință pot studia și prezice modul în care substanțele se pot deplasa prin ecosistem. Apoi pot ajuta mai bine la prevenirea bioacumulării și biomagnificării acestor substanțe toxice din mediu prin intervenție.

Surse

• “Rețelele trofice: arhitectura biodiversității.” Științe ale vieții la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign, Departamentul de Biologie.
• “11.4: Lanțuri trofice și rețele trofice.” Geosciences LibreTexts, Libretexts.
• “Rețele trofice terestre.” Smithsonian Environmental Research Center.
• “Bioacumularea și biomagnificarea: probleme din ce în ce mai concentrate!” Școala CIMI.