زنجیره غذایی چیست؟

در یک زنجیره‎ غذایی، موجودات بر حسب تبادلات تغذیه‌ای با یکدیگر مرتبط می‌شوند. هر زنجیره غذایی شامل تعدادی از موجودات زنده است که با فلش به یکدیگر متصل شده‎‌اند. جهت فلش‌ها، مسیر انتقال ماده و انرژی را مشخص می‌کند. در ابتدای یک زنجیره همیشه گیاه یا سایر ارگانیسم‎‌های تولیدکننده‎ غذا قرار دارند.

زنجیره غذایی و شبکه غذایی چه تفاوتی دارند؟

زنجیره‎ و شبکه غذایی، تعادل، پیچیدگی و نظم انرژی و ماده را در جهان نشان می‌دهند. در یک اکوسیستم سالم، هر مرحله از زنجیره باعث رشد و راندمان موجودات در مرحله بعد می‌شود. تغییرات اساسی در شبکه غذایی، مانند از بین رفتن یکی از شکارچیان در انتهای زنجیره، منجر به از بین رفتن تعادل اکوسیستم خواهد شد.

سطوح تغذیه ای در اتوتروف‌ ها و هتروتروف ها

موجودات زنده بر اساس نوع تغذیه و روشِ به دست آوردن آن به دو گروه بزرگ اتوتروف و هتروتروف‎ تقسیم می‌شوند. در ابتدای هر زنجیره، یک اتوتروف (موجودات فتوسنتز کننده) قرار دارد که قادر است غذای خود را تولید کند. پس از موجودات فتوسنتز کننده، هتروتروف‌ها قرار دارند که به ترتیب شامل گیاه‌خواران، گوشت‌خواران و تجزیه‌کنندگان هستند.

موجودات اتوتروف‎

تولیدکنندگان اولیه یا موجودات «اتوتروف» (Autotroph) قادر به تولید مواد ارگانیک (مواد آلی) پیچیده و مواد غیر ارگانیک هستند. این جانداران از یک منبع انرژی مانند نور خورشید و یک منبع کربن، مانند دی‌اکسید کربن یا بی‌کربنات برای تولید غذا استفاده می‌کنند. بیشتر اتوتروف‌ها را گیاهان و جلبک‎‌ها تشکیل می‌دهند که قادر به فتوسنتز هستند. موجودات «شیمیواتوتروف» (Chemoautotroph) در اعماق دریاها نیز با تولید ماده غذایی از مواد معدنی، در رأس شبکه غذایی اکوسیستم خود قرار دارند.

موجودات هتروتروف

موجودات «هتروتروف» (Heterotroph) قادر به تولید غذای مورد نیاز خود از نور یا ترکیبات غیر ارگانیک نیستند و برای ادامه‎ حیات خود از سایر موجودات تغذیه می‌کنند. هتروتروف‎‌ها به عنوان مصرف‌کننده در زنجیره غذایی شناخته می‌شوند. در تعریفی دیگر، هتروتروف، موجود زنده‌ای است که از مواد ارگانیک استفاده می‌کند تا کربن لازم برای رشد خود را به دست بیاورد. تمام جانوران، قارچ‌ها و برخی از باکتری‎‌ها هتروتروف هستند.

مصرف کنندگان در زنجیره غذایی

مصرف‌کنندگان اولیه از اتوتروف‌ها تغذیه می‌کنند و توسط مصرف‌کنندگان ثانویه خورده می‌شوند و این زنجیره به همین ترتیب ادامه می‌یابد. در هر سطح از هرم غذایی، یک موجود زنده قرار دارد که برای نمونه می‌توان به زنجیره غذایی زیر توجه کرد:

فیتوپلانکتون‌ها ← پاروپایان پلانکتونی ← ماهی‌ها ← ماهی مرکب ← شیر دریایی ← نهنگ

در این مثال، فیتوپلانکتون‌ها که نوعی جلبک دریایی هستند، به دلیل قابلیت فتوسنتز، در رأس زنجیره غذایی قرار دارند. جرم و تعداد سلول‌های فیتوپلانکتون، بسیار بیشتر از مقدار آن در پاروپایان پلانکتونی است. بنابراین برای تغذیه‎ یک نهنگ، تعداد زیادی از جانداران موجود در مراحل قبلی زنجیره، مورد نیاز خواهد بود.

بیومس (Biomass) یا زیست‌توده چیست؟

زیست‌توده یا «بیومس» (biomass)، انرژی و ماده‎ حاصل از تمام موجودات زنده به شمار می‌آید که مقدار آن در هر مرحله از زنجیره غذایی کاهش می‎‌یابد. زنجیره غذایی شکل بسیار ساده‎‌ای از ارتباطات تغذیه‌ای اکوسیستم بوده و به صورت یک مسیرِ واحد انتقال انرژی و ماده است. بیشتر مصرف‌کنندگان، از گونه‌های متعددی تغذیه می‌کنند و توسط گونه‌های بسیاری نیز شکار می‌شوند. به دلیل این پیچیدگی، سطح بیومسِ زنجیره‌ها به صورت یک هرم نیز قابل نمایش است.

هرم غذایی

میزان انرژی و ماده در هر سطح از زنجیره غذایی را می‌توان به شکل یک هرم نمایش داد. بیشترین میزان زیست‌توده در پایین‌ترین سطح هرم (قاعده‎ هرم) قرار دارد. شکل هرم‎ بر اساس میزان انرژی اکوسیستم،‎ متفاوت است. به طور مثال، هرمِ یک اکوسیستم مرتعی، قاعده‎ باریک‎تری دارد چون گیاهان مراتع، ساختار چوبی کمتری در مقایسه با زیست‌توده‎ نسبتا بالای گیاه‌خواران دارند. هرم اکوسیستم‎‌های آبی معکوس است، زیرا تولیدکنندگان اولیه آن، زیست‌توده‎ زیادی ایجاد نمی‌کنند.

راندمان انرژی در زنجیره غذایی

به دلیل از دست رفتن مقداری از انرژی و ماده در هر سطح، مراحل ابتدایی هرم غذایی شامل تعداد کمتری از موجودات هستند. فقط حدود ۱ تا ۲۵٪ از انرژی موجودات زنده، به مرحله‎ بعد منتقل می‌شود. «لیندمن» (Lindmen)، میزان انرژی منتقل شده بین سطوح متوالی را اندازه‎‌گیری کرد. در این سطوح یا پله‎‌های متوالی، تولید انرژی در یک سطح، وابسته به میزان تولید انرژی در سطح قبلی و میزان هدر‌‌رفت آن است. لیندمن و همکاران، سه نوع راندمان زیست‌محیطی را نشان دادند.

راندمان مصرف

بیومس مصرف نشده به زنجیره غذاییِ مبتنی بر تجزیه‌کنندگان مرتبط است. راندمان مصرف هر سطح از هرم غذایی، باید از سطح پایین‎ کمتر باشد که در غیر این صورت، موجودات مرحله پایین، در معرض انقراض قرار خواهند گرفت.

بالاترین راندمان مصرف در علفزارهایی مانند ساوان در آفریقا و تالاب قطب شمال یافت می‌شود. گوشت‌خواران راندمان مصرف بالاتری از گیاه‌خواران دارند، چون میزان بیشتری از منبع غذایی آن‎ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و وارد زنجیره‎ تجزیه نمی‌شود.

راندمان جذب

راندمان جذب به کیفیت منبع غذایی و فیزیولوژی مصرف‌کننده بستگی دارد و همچنین، غذای جذب نشده به صورت مدفوع به طبیعت باز می‌گردد. به طور کلی، گوشت‌خواران راندمان جذب بالاتری – حدود ۸۰٪ – نسبت به گیاه‌خواران – ۵-۲۰٪ – دارند.

راندمان تولید

به مقدار از انرژی که صرف رشد و تولید مثل حیوان می‎‌شود، راندمان تولید می‌گویند که با میزان متابولیسم موجود زنده قابل ارزیابی است.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند: