السلسلة الغذائية: عناصر الهرم الغذائي وأمثلة - مادة الاحياء - 2026

A الغذاء أو التغذية سلسلة هو التمثيل البياني للاتصالات المتعددة القائمة، من حيث التفاعلات الاستهلاك بين الأنواع المختلفة التي هي جزء من المجتمع.

تختلف السلاسل الغذائية على نطاق واسع ، اعتمادًا على النظام البيئي المدروس ، وتتكون من المستويات الغذائية المختلفة الموجودة هناك. يتم تشكيل قاعدة كل شبكة من قبل المنتجين الأساسيين. هذه قادرة على التمثيل الضوئي ، والتقاط الطاقة الشمسية.

المصدر: Roddelgado ، من ويكيميديا ​​كومنز

تتكون المستويات المتتالية من السلسلة من كائنات غيرية التغذية. تتغذى العواشب على النباتات ، وتستهلكها الحيوانات آكلة اللحوم.

في كثير من الأحيان ، لا تكون العلاقات في الشبكة خطية تمامًا ، لأنه في بعض الحالات ، تتمتع الحيوانات بنظام غذائي شامل. يمكن للحيوانات آكلة اللحوم ، على سبيل المثال ، أن تتغذى على الحيوانات آكلة اللحوم والحيوانات العاشبة.

من أبرز خصائص سلاسل الغذاء عدم الكفاءة التي تنتقل بها الطاقة من مستوى إلى آخر. يُفقد الكثير من هذا على شكل حرارة ، ولا يمر منه سوى 10٪. لهذا السبب ، لا يمكن تمديد سلاسل الغذاء ومتعددة المستويات.

أين تأتي الطاقة من؟

تتطلب جميع الأنشطة التي تقوم بها الكائنات الحية طاقة - من الحركة ، سواء عن طريق الماء أو الأرض أو الهواء ، إلى نقل الجزيء ، على مستوى الخلية.

كل هذه الطاقة تأتي من الشمس. تتحول الطاقة الشمسية التي تشع باستمرار إلى كوكب الأرض إلى تفاعلات كيميائية تغذي الحياة.

بهذه الطريقة ، يتم الحصول على الجزيئات الأساسية التي تسمح بالحياة من البيئة في شكل مغذيات. على عكس المغذيات الكيميائية التي يتم حفظها.

لذلك ، هناك قانونان أساسيان يحكمان تدفق الطاقة في النظم البيئية. الأول يثبت أن الطاقة تنتقل من مجتمع إلى آخر في نظامين بيئيين من خلال تدفق مستمر يسير في اتجاه واحد فقط. من الضروري استبدال طاقة مصدر الطاقة الشمسية.

ينص القانون الثاني على أن العناصر الغذائية تمر بشكل مستمر من خلال دورات ويتم استخدامها بشكل متكرر داخل نفس النظام البيئي ، وكذلك فيما بينها.

يعدل كلا القانونين مرور الطاقة ويشكلان شبكة التفاعلات المعقدة الموجودة بين السكان وبين المجتمعات وبين هذه الكيانات البيولوجية مع بيئتها اللاأحيائية.

العناصر التي تتكون منها

المصدر: Wikimedia commons. المؤلف: Evamaria1511

بطريقة عامة جدًا ، يتم تصنيف الكائنات العضوية وفقًا للطريقة التي تحصل بها على الطاقة للتطور ، والمحافظة ، والتكاثر ، وتحويلها إلى كائنات ذاتية التغذية وغيرية التغذية.

التغذية التلقائية

المجموعة الأولى ، autotrophs ، تشمل الأفراد القادرين على أخذ الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كيميائية مخزنة في الجزيئات العضوية.

بعبارة أخرى ، لا تحتاج ذاتية التغذية إلى استهلاك الطعام للبقاء على قيد الحياة ، لأنها قادرة على إنتاجه. وغالبًا ما يشار إليهم أيضًا باسم "المنتجين".

أشهر مجموعة من الكائنات ذاتية التغذية هي النباتات. ومع ذلك ، توجد مجموعات أخرى أيضًا ، مثل الطحالب وبعض البكتيريا. هذه لديها جميع آليات التمثيل الغذائي اللازمة لإجراء عمليات التمثيل الضوئي.

تعمل الشمس ، مصدر الطاقة التي تمد الأرض بالطاقة ، من خلال دمج ذرات الهيدروجين لتكوين ذرات الهيليوم ، وإطلاق كميات هائلة من الطاقة في هذه العملية.

يصل جزء صغير فقط من هذه الطاقة إلى الأرض ، مثل الموجات الكهرومغناطيسية للحرارة والضوء والأشعة فوق البنفسجية.

من الناحية الكمية ، ينعكس الغلاف الجوي والسحب وسطح الأرض جزءًا كبيرًا من الطاقة التي تصل إلى الأرض.

بعد حدث الامتصاص هذا ، يبقى ما يقرب من 1٪ من الطاقة الشمسية متاحة. من هذه الكمية التي تمكنت من الوصول إلى الأرض ، تمكنت النباتات والكائنات الأخرى من التقاط 3٪.

مغاير التغذية

المجموعة الثانية تتكون من كائنات غيرية التغذية. إنهم غير قادرين على التمثيل الضوئي ، ويجب عليهم البحث عن طعامهم بنشاط. لذلك ، في سياق سلاسل الغذاء ، يطلق عليهم المستهلكين. سنرى فيما بعد كيف يتم تصنيفها.

الطاقة التي تمكن المنتجون الأفراد من تخزينها هي تحت تصرف الكائنات الحية الأخرى التي تشكل المجتمع.

المحللات

هناك كائنات حية ، بالمثل ، تشكل "خيوط" السلاسل الغذائية. هذه هي المحللات أو أكلة الحطام.

تتكون المُحلِّلات من مجموعة غير متجانسة من الحيوانات والطلائعيات الصغيرة التي تعيش في بيئات تتراكم فيها النفايات بشكل متكرر ، مثل الأوراق التي تسقط على الأرض والجثث.

من بين الكائنات الحية الأكثر بروزًا نجد: ديدان الأرض ، والعث ، و myriapods ، والطلائعيات ، والحشرات ، والقشريات المعروفة باسم البق الدقيقي ، والديدان الخيطية وحتى النسور. باستثناء هذه الفقاريات الطائرة ، فإن باقي الكائنات الحية شائعة جدًا في رواسب النفايات.

يتمثل دورها في النظام البيئي في استخراج الطاقة المخزنة في المواد العضوية الميتة ، وإخراجها في حالة تحلل أكثر تقدمًا. تعمل هذه المنتجات كغذاء للكائنات المتحللة الأخرى. مثل الفطر بشكل رئيسي.

إن العمل المتحلل لهذه العوامل ضروري في جميع النظم البيئية. إذا أزلنا جميع المُحلِّلات ، فسيكون لدينا تراكم مفاجئ للجثث والمواد الأخرى.

إلى جانب فقدان العناصر الغذائية المخزنة في هذه الأجسام ، لا يمكن تغذية التربة. وبالتالي ، فإن الضرر الذي يلحق بجودة التربة من شأنه أن يؤدي إلى انخفاض حاد في حياة النبات ، مما يؤدي إلى إنهاء مستوى الإنتاج الأولي.

المستويات الغذائية

في سلاسل الغذاء ، تنتقل الطاقة من مستوى إلى آخر. كل فئة من الفئات المذكورة تشكل مستوى غذائي. يتكون الأول من كل التنوع الكبير للمنتجين (نباتات من جميع الأنواع ، والبكتيريا الزرقاء ، وغيرها).

من ناحية أخرى ، يحتل المستهلكون عدة مستويات غذائية. تلك التي تتغذى حصريًا على النباتات تشكل المستوى الغذائي الثاني وتسمى المستهلكين الأساسيين. ومن الأمثلة على ذلك جميع الحيوانات العاشبة.

يتكون المستهلكون الثانويون من الحيوانات آكلة اللحوم - الحيوانات التي تأكل اللحوم. هذه حيوانات مفترسة وفرائسها مستهلكون أساسيون.

أخيرًا ، هناك مستوى آخر يتكون من المستهلكين من الدرجة الثالثة. وتشمل مجموعات من الحيوانات آكلة اللحوم التي تعتبر فريستها حيوانات آكلة للحوم أخرى تنتمي إلى مستهلكين ثانويين.

نمط الشبكة

سلاسل الغذاء هي عناصر بيانية تسعى إلى وصف العلاقات بين الأنواع في المجتمع البيولوجي ، من حيث نظامهم الغذائي. من الناحية التعليمية ، تكشف هذه الشبكة "من يتغذى على ماذا أو من".

يقدم كل نظام بيئي شبكة غذائية فريدة ، ويختلف اختلافًا جذريًا عما يمكن أن نجده في نوع آخر من النظم البيئية. بشكل عام ، تميل سلاسل الغذاء إلى أن تكون أكثر تعقيدًا في النظم الإيكولوجية المائية منها في الأنظمة البيئية الأرضية.

شبكات الغذاء ليست خطية

لا ينبغي أن نتوقع العثور على شبكة خطية من التفاعلات ، لأنه من الصعب للغاية في الطبيعة تحديد الحدود بدقة بين المستهلكين الأساسيين والثانويين والثالثيين.

ستكون نتيجة هذا النمط من التفاعلات شبكة ذات اتصالات متعددة بين أعضاء النظام.

على سبيل المثال ، بعض الدببة والقوارض وحتى نحن البشر "حيوانات آكلة اللحوم" ، مما يعني أن نطاق التغذية واسع. في الواقع ، المصطلح اللاتيني يعني "من يأكل كل شيء".

وبالتالي ، يمكن لهذه المجموعة من الحيوانات أن تتصرف في بعض الحالات كمستهلك أساسي ، ولاحقًا كمستهلك ثانوي ، أو العكس.

بالانتقال إلى المستوى التالي ، تتغذى الحيوانات آكلة اللحوم عمومًا على الحيوانات العاشبة أو غيرها من الحيوانات آكلة اللحوم. لذلك ، سيتم تصنيفهم كمستهلكين ثانويين وثالثيين.

لتوضيح العلاقة السابقة ، يمكننا استخدام البوم. تعتبر هذه الحيوانات مستهلكين ثانويين عندما تتغذى على القوارض العاشبة الصغيرة. ولكن عندما تستهلك ثدييات آكلة للحشرات ، فإنها تعتبر مستهلكًا من الدرجة الثالثة.

هناك حالات متطرفة تميل إلى تعقيد الشبكة بشكل أكبر ، على سبيل المثال ، النباتات آكلة اللحوم. على الرغم من أنهم منتجون ، إلا أنهم مصنفون أيضًا كمستهلكين ، اعتمادًا على الفريسة. إذا كان عنكبوتًا ، فسيصبح منتجًا ومستهلكًا ثانويًا.

نقل الطاقة

LadyofHats ، من ويكيميديا ​​كومنز

نقل الطاقة للمنتجين

يعتبر مرور الطاقة من مستوى غذائي إلى المستوى التالي حدثًا غير فعال للغاية. يسير هذا جنبًا إلى جنب مع قانون الديناميكا الحرارية الذي ينص على أن استخدام الطاقة ليس فعالًا تمامًا.

لتوضيح انتقال الطاقة ، لنأخذ كمثال حدثًا في الحياة اليومية: حرق البنزين بسيارتنا. في هذه العملية ، يتم فقدان 75٪ من الطاقة التي يتم إطلاقها على شكل حرارة.

يمكننا استقراء نفس النموذج للكائنات الحية. عندما يتم كسر روابط ATP لاستخدامها في تقلص العضلات ، يتم توليد الحرارة كجزء من العملية. هذا هو النمط العام في الخلية ، جميع التفاعلات الكيميائية الحيوية تنتج كميات صغيرة من الحرارة.

نقل الطاقة بين المستويات الأخرى

وبالمثل ، فإن نقل الطاقة من مستوى غذائي إلى آخر يتم بكفاءة منخفضة إلى حد كبير. عندما يستهلك العاشب نباتًا ، يمكن أن ينتقل جزء فقط من الطاقة التي يتم التقاطها بواسطة autotroph إلى الحيوان.

في هذه العملية ، استخدم النبات بعض الطاقة للنمو وفقد جزء كبير منه كحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام جزء من الطاقة من الشمس لبناء جزيئات غير قابلة للهضم أو قابلة للاستخدام من قبل الحيوانات العاشبة ، مثل السليلوز.

باتباع نفس المثال ، سيتم تقسيم الطاقة التي اكتسبها العشب بفضل استهلاك النبات إلى أحداث متعددة داخل الكائن الحي.

سيتم استخدام جزء من هذا لبناء أجزاء من الحيوان ، على سبيل المثال الهيكل الخارجي ، في حالة كونه مفصليات الأرجل. بنفس الطريقة كما في المستويات السابقة ، يتم فقد نسبة كبيرة حرارياً.

يشمل المستوى الغذائي الثالث الأفراد الذين سيستهلكون مفصلياتنا الافتراضية أعلاه. نفس منطق الطاقة الذي طبقناه على المستويين العلويين ، ينطبق أيضًا على هذا المستوى: يتم فقد الكثير من الطاقة كحرارة. تحدد هذه الميزة الطول الذي يمكن أن تأخذه السلسلة.

الهرم الغذائي

الهرم الغذائي هو طريقة خاصة لتمثيل العلاقات التي ناقشناها في الأقسام السابقة بيانياً ، ليس كشبكة اتصالات ، ولكن عن طريق تجميع المستويات المختلفة في خطوات هرم.

يتميز بخصوصية دمج الحجم النسبي لكل مستوى غذائي مثل كل مستطيل في الهرم.

في الأساس ، يتم تمثيل المنتجين الأساسيين ، وبينما نتحرك لأعلى في الرسم البياني ، تظهر بقية المستويات بترتيب تصاعدي: المستهلكون الأوليون والثانويون والثالثون.

وفقًا للحسابات التي تم إجراؤها ، تكون كل خطوة أعلى بحوالي عشر مرات إذا قارناها بالخط العلوي. هذه الحسابات مستمدة من قاعدة 10٪ المعروفة ، حيث أن المرور من مستوى إلى آخر يعني تحول طاقة قريب من تلك القيمة.

على سبيل المثال ، إذا كان مستوى الطاقة المخزنة ككتلة حيوية هو 20000 كيلو كالوري لكل متر مربع سنويًا ، فسيكون المستوى الأعلى 2000 كيلو كالوري ، في الـ 200 التالية ، وهكذا حتى الوصول إلى المستهلكين الرباعي.

تمثل الطاقة التي لا تستخدمها عمليات التمثيل الغذائي للكائنات ، المواد العضوية المهملة ، أو الكتلة الحيوية المخزنة في التربة.

أنواع الأهرامات الغذائية

وهناك أنواع مختلفة من الأهرامات حسب ما يمثل فيها. يمكن أن يتم ذلك من حيث الكتلة الحيوية ، والطاقة (كما في المثال المذكور) ، والإنتاج ، وعدد الكائنات الحية ، من بين أمور أخرى.

مثال

تبدأ السلسلة الغذائية المائية للمياه العذبة النموذجية بكمية هائلة من الطحالب الخضراء التي تعيش هناك. يمثل هذا المستوى المنتج الأساسي.

المستهلك الأساسي في مثالنا الافتراضي سيكون الرخويات. يشمل المستهلكون الثانويون أنواع الأسماك التي تتغذى على الرخويات. على سبيل المثال ، الأنواع المنحوتة اللزجة (Cottus cognatus).

يتكون المستوى الأخير من المستهلكين من الدرجة الثالثة. في هذه الحالة ، يتم استهلاك النحت اللزج بواسطة نوع من السلمون: السلمون الملك أو Oncorhynchus tshawytscha.

إذا رأينا ذلك من منظور الشبكة ، فعلى المستوى الأولي للمنتجين ، يجب أن نأخذ في الاعتبار ، بالإضافة إلى الطحالب الخضراء ، وجميع الدياتومات ، والطحالب الخضراء المزرقة ، وغيرها.

وبالتالي ، تم دمج العديد من العناصر (أنواع القشريات والروتيفيرا وأنواع متعددة من الأسماك) لتشكيل شبكة مترابطة.

المراجع

1. Audesirk ، T. ، & Audesirk ، G. (2003). علم الأحياء 3: التطور وعلم البيئة. بيرسون.
2. كامبوس بيدولا ، ب. (2002). مادة الاحياء. التحرير ليموزا.
3. لورنسيو ، سي جي (2000). بيئة المجتمع: نموذج أسماك المياه العذبة. جامعة اشبيلية.
4. لورنسيو ، سي جي (2007). التقدم في علم البيئة: نحو معرفة أفضل بالطبيعة. جامعة اشبيلية.
5. مولينا ، PG (2018). علم البيئة وتفسير المناظر الطبيعية. مدرس تدريب.
6. Odum ، EP (1959). أساسيات علم البيئة. شركة WB Saunders.