먹이 사슬. 전원 회로: 개념 및 그래픽 표현
먹이 사슬 또는 영양 사슬다른 개체가 일부 개체를 소비한 결과 에너지가 전달되는 다양한 유기체 그룹(식물, 곰팡이, 동물 및 미생물) 간의 관계를 호출합니다. 에너지 전달은 생태계의 정상적인 기능을 위한 기초입니다. 확실히 이러한 개념은 일반 생물학 과정의 학교 9학년부터 여러분에게 친숙합니다.
다음 링크의 개체는 이전 링크의 유기체를 먹으며 이것이 체인을 따라 물질과 에너지가 운반되는 방식입니다. 이러한 일련의 과정은 자연에서 물질의 생활주기의 기초가 됩니다. 한 링크에서 다른 링크로 전송될 때 위치 에너지의 상당 부분(약 85%)이 손실되어 소멸됩니다. 즉, 열의 형태로 소멸됩니다. 이 요인은 자연적으로 일반적으로 4~5개의 고리를 갖는 먹이 사슬의 길이와 관련하여 제한됩니다.
음식 관계의 유형
생태계 내에서 유기물은 독립영양생물(생산자)에 의해 생산됩니다. 식물은 초식동물(1차 소비자)이 먹고, 그 초식동물은 육식동물(2차 소비자)이 먹습니다. 이 3연결 먹이사슬은 적절한 먹이사슬의 예입니다.
다음이 있습니다:
목장 체인
영양 사슬은 자가영양생물 또는 화학영양생물(생산자)로 시작하고 다양한 목의 소비자 형태의 종속영양생물을 포함합니다. 이러한 먹이 사슬은 육상 및 해양 생태계에 널리 퍼져 있습니다. 다이어그램 형태로 그려서 컴파일할 수 있습니다.
생산자 -> 1차 소비자 -> 1차 소비자 -> 3차 소비자.
전형적인 예는 초원의 먹이 사슬입니다(삼림 지대나 사막일 수 있습니다. 이 경우 먹이 사슬에 있는 다양한 참가자의 생물학적 종과 음식 상호 작용 네트워크의 분기만 다를 것입니다).
따라서 태양 에너지의 도움으로 꽃은 스스로 영양분을 생산합니다. 즉, 꽃은 생산자이자 사슬의 첫 번째 연결 고리입니다. 이 꽃의 꿀을 먹는 나비는 1차 고리이자 2차 고리의 소비자입니다. 초원에도 살며 식충 동물인 개구리는 사슬의 세 번째 연결고리이자 2차 소비자인 나비를 먹습니다. 개구리는 뱀에 의해 삼켜집니다 - 네 번째 링크이자 세 번째 주문의 소비자, 뱀은 네 번째 순서의 소비자와 다섯 번째 소비자가 일반적으로 먹이 사슬의 마지막 링크 인 매에 의해 먹습니다. 사람은 이 체인에 소비자로 존재할 수도 있습니다.
세계 해양의 바다에서 단세포 조류로 대표되는 독립영양생물은 햇빛이 물기둥을 통과할 수 있는 동안에만 존재할 수 있습니다. 이것은 150-200 미터의 깊이입니다. 종속 영양 생물은 또한 더 깊은 층에서 살 수 있으며, 밤에는 표면으로 올라와 조류를 먹으며, 아침에는 다시 평소 깊이로 이동하여 하루 최대 1km의 수직 이동을 할 수 있습니다. 차례로, 후속 주문의 소비자이고 더 깊은 곳에 사는 종속 영양 생물은 아침에 먹이를 먹기 위해 1 차 소비자의 서식지 수준까지 올라갑니다.
따라서 우리는 깊은 수역, 일반적으로 바다와 바다에 “음식 사다리”와 같은 것이 있음을 알 수 있습니다. 그 의미는 조류가 지구 표면층에서 생성한 유기물질이 먹이사슬을 따라 가장 밑바닥까지 운반된다는 뜻이다. 이 사실을 고려하면 전체 저수지가 단일 생물 지구화로 간주될 수 있다는 일부 생태학자의 의견은 정당한 것으로 간주될 수 있습니다.
파괴적인 영양 관계
유해한 먹이 사슬이 무엇인지 이해하려면 '쓰레기'라는 개념부터 시작해야 합니다. Detritus는 죽은 식물, 시체 및 동물 대사의 최종 산물의 집합체입니다.
파괴 사슬은 내륙 수역, 깊은 호수 바닥 및 바다로 이루어진 공동체에서 일반적이며, 그 중 많은 대표자는 상층에서 죽은 유기체의 잔해로 형성된 쓰레기를 먹거나 육지에 위치한 생태계에서 저장소로 우연히 유입된 쓰레기를 먹습니다. 예를 들어 나뭇잎 쓰레기의 형태.
햇빛 부족으로 인해 생산자가 없는 바다와 바다의 바닥 생태 시스템은 잔해로만 인해 존재할 수 있으며, 연간 세계 해양의 총 질량은 수억 톤에 달할 수 있습니다.
폐기물 사슬은 생산자의 연간 바이오매스 증가 중 상당 부분이 소비자의 첫 번째 연결고리에서 직접 소비될 수 없는 숲에서도 흔히 발생합니다. 따라서 그것은 죽어 쓰레기를 형성하고, 이는 부생영양생물에 의해 분해된 다음 분해자에 의해 광물화됩니다. 곰팡이는 산림 군집의 잔해 형성에 중요한 역할을 합니다.
쓰레기를 직접 먹는 종속 영양 생물은 쓰레기를 먹는 동물입니다. 육상 생태계에서 음식물 쓰레기에는 일부 절지동물 종, 특히 곤충과 환형동물이 포함됩니다. 새(독수리, 까마귀)와 포유동물(하이에나) 사이의 큰 음식물 쓰레기를 보통 청소부라고 합니다.
물의 생태 시스템에서 대부분의 쓰레기는 수생 곤충과 그 유충뿐만 아니라 갑각류의 일부 대표자입니다. Detritivore는 더 큰 종속 영양 생물의 먹이 역할을 할 수 있으며, 이는 나중에 더 높은 수준의 소비자를 위한 먹이가 될 수도 있습니다.
먹이 사슬의 연결은 영양 수준이라고도 합니다. 정의에 따르면 이것은 먹이 사슬에서 특정 위치를 차지하고 각 후속 수준인 음식에 에너지원을 제공하는 유기체 그룹입니다.
유기체 나는 영양 수준목초지의 먹이 사슬에는 1차 생산자, 독립 영양 생물, 즉 식물과 화학 영양 생물(화학 반응 에너지를 사용하여 유기 물질을 합성하는 박테리아)이 있습니다. 폐기물 시스템에는 독립영양생물이 없으며, 폐기물 영양 사슬의 첫 번째 영양 수준은 폐기물 자체를 형성합니다.
마지막, V 영양 수준죽은 유기물과 최종 부패 생성물을 소비하는 유기체로 대표됩니다. 이러한 유기체를 소멸자 또는 분해자라고 합니다. 분해자는 주로 무척추 동물로 대표되며, 이는 괴사, 부생 및 공동 프로 파지이며 잔류 물, 폐기물 및 죽은 유기물을 음식으로 사용합니다. 또한 이 그룹에는 잎사귀를 분해하는 부생 식물도 포함됩니다.
또한 파괴자 수준에는 유기 물질을 무기(광물) 물질로 전환하여 최종 생성물인 이산화탄소와 물을 형성하여 생태계로 돌아가 물질의 자연 순환에 다시 들어갈 수 있는 종속 영양 미생물이 포함됩니다.
음식관계의 중요성
소개
1. 먹이사슬과 영양 수준
2. 먹이그물
3. 민물고기와의 연관성
4. 산림식품 연계
5. 전원 회로의 에너지 손실
6. 생태 피라미드
6.1 숫자의 피라미드
6.2 바이오매스 피라미드
결론
서지
소개
자연의 유기체는 에너지와 영양분의 공통성으로 연결되어 있습니다. 전체 생태계는 작업을 수행하기 위해 에너지와 영양분을 소비하는 단일 메커니즘에 비유될 수 있습니다. 영양소는 처음에는 시스템의 비생물적 구성 요소에서 유래하며 궁극적으로 폐기물로 또는 유기체의 사망 및 파괴 후에 반환됩니다.
생태계 내에서 에너지를 함유한 유기 물질은 독립 영양 유기체에 의해 생성되며 종속 영양 생물의 먹이(물질 및 에너지 공급원) 역할을 합니다. 전형적인 예: 동물이 식물을 먹습니다. 이 동물은 차례로 다른 동물이 먹을 수 있으며 이러한 방식으로 에너지는 여러 유기체를 통해 전달될 수 있습니다. 이후의 각 유기체는 이전 동물을 먹으며 원자재와 에너지를 공급합니다. 이 순서를 먹이사슬이라고 하며, 각 연결고리를 영양단계라고 합니다.
에세이의 목적은 자연의 음식 연결을 특성화하는 것입니다.
1. 먹이사슬과 영양 수준
Biogeocenoses는 매우 복잡합니다. 그들은 항상 평행하고 복잡하게 얽힌 많은 먹이 사슬을 포함하고 있으며 총 종의 수는 종종 수백, 심지어 수천으로 측정됩니다. 거의 항상 서로 다른 종은 여러 가지 다른 물체를 먹고 그 자체가 생태계의 여러 구성원의 먹이 역할을 합니다. 그 결과는 음식 연결의 복잡한 네트워크입니다.
먹이 사슬의 각 연결을 영양 수준이라고 합니다. 첫 번째 영양 수준은 독립영양생물, 즉 소위 1차 생산자가 차지합니다. 두 번째 영양 수준의 유기체는 1차 소비자, 세 번째-2차 소비자 등으로 불립니다. 일반적으로 영양 수준은 4~5개이며 6개를 초과하는 경우는 거의 없습니다.
주요 생산자는 독립 영양 유기체, 주로 녹색 식물입니다. 일부 원핵생물, 즉 남조류와 몇몇 종의 박테리아도 광합성을 하지만 그 기여도는 상대적으로 적습니다. 광합성은 태양 에너지(빛 에너지)를 조직을 구성하는 유기 분자에 포함된 화학 에너지로 변환합니다. 무기 화합물로부터 에너지를 추출하는 화학합성 박테리아도 유기물 생산에 약간의 기여를 합니다.
수생 생태계에서 주요 생산자는 조류입니다. 종종 바다와 호수 표면층의 식물성 플랑크톤을 구성하는 작은 단세포 유기체입니다. 육지에서는 대부분의 1차 생산물이 겉씨식물과 속씨식물과 관련된 보다 고도로 조직화된 형태로 공급됩니다. 그들은 숲과 초원을 형성합니다.
일차 소비자는 일차 생산자를 먹습니다. 즉 그들은 초식 동물입니다. 육지의 전형적인 초식동물에는 많은 곤충, 파충류, 새, 포유류가 포함됩니다. 초식 포유류의 가장 중요한 그룹은 설치류와 유제류입니다. 후자에는 발가락으로 달리는 데 적응된 말, 양, 소와 같은 방목 동물이 포함됩니다.
수생 생태계(담수 및 해양)에서 초식성 형태는 일반적으로 연체동물과 작은 갑각류로 대표됩니다. 이러한 유기체(도라세라류, 요각류, 게 유충, 따개비, 이매패류(홍합 및 굴 등))의 대부분은 물에서 작은 1차 생산자를 여과하여 먹이를 먹습니다. 원생동물과 함께 이들 중 다수는 식물성 플랑크톤을 먹고 사는 동물성 플랑크톤의 대부분을 형성합니다. 바다와 호수의 생명체는 거의 전적으로 플랑크톤에 의존합니다. 거의 모든 먹이 사슬이 플랑크톤에서 시작되기 때문입니다.
식물 재료(예: 꿀) → 파리 → 거미 →
→ 땃쥐 → 올빼미
Rosebush 수액 → 진딧물 → 무당벌레 → 거미 → 식충새 → 맹금류
먹이 사슬에는 방목과 파괴라는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 위에는 첫 번째 영양 수준이 녹색 식물, 두 번째 영양 수준은 목초지 동물, 세 번째 영양 수준은 포식자가 차지하는 목초지 체인의 예입니다. 죽은 식물과 동물의 몸에는 여전히 에너지와 "건축 자재"는 물론 소변과 대변과 같은 체내 배설물이 포함되어 있습니다. 이러한 유기물은 유기잔류물에 부생체로 서식하는 미생물, 즉 균류와 박테리아에 의해 분해됩니다. 이러한 유기체를 분해자라고 합니다. 그들은 시체나 노폐물에 소화 효소를 방출하고 소화 생성물을 흡수합니다. 분해 속도는 다를 수 있습니다. 소변, 대변, 동물 시체의 유기물은 몇 주 안에 소모되는 반면, 쓰러진 나무와 가지는 분해되는 데 수년이 걸릴 수 있습니다. 목재(및 기타 식물 잔해)의 분해에서 매우 중요한 역할을 하는 곰팡이는 나무를 부드럽게 하는 셀룰로오스 효소를 분비하며, 이를 통해 작은 동물이 부드러워진 물질에 침투하여 흡수할 수 있습니다.
부분적으로 분해된 물질 조각을 잔해라고 하며, 많은 작은 동물(부식동물)이 이를 먹고 분해 과정을 가속화합니다. 실제 분해자(균류 및 박테리아)와 음식물 찌꺼기(동물)가 모두 이 과정에 관여하기 때문에 둘 다 때때로 분해자라고 불리지만 실제로는 이 용어는 부생 유기체만을 의미합니다.
더 큰 유기체는 차례로 쓰레기를 먹으며 다른 유형의 먹이 사슬, 즉 쓰레기로 시작하는 사슬이 생성됩니다.
쓰레기 → 쓰레기 → 포식자
숲과 해안 공동체의 음식물에는 지렁이, 나무이, 썩은 파리 유충(숲), 다모류, 진홍색 파리, 홀로투리안(해안 지역)이 포함됩니다.
다음은 우리 숲의 두 가지 전형적인 유해한 먹이 사슬입니다.
나뭇잎 쓰레기 → 지렁이 → 블랙버드 → 참새매
죽은 동물 → 썩은 파리 애벌레 → 풀개구리 → 일반 풀뱀
전형적인 음식물 쓰레기로는 지렁이, 나무이, 이족보행동물 및 더 작은 것들이 있습니다(<0,5 мм) животные, такие, как клещи, ногохвостки, нематоды и черви-энхитреиды.
2. 먹이그물
먹이사슬 다이어그램에서 각 유기체는 한 유형의 다른 유기체를 먹이로 삼는 것으로 표시됩니다. 그러나 생태계의 실제 먹이 관계는 훨씬 더 복잡합니다. 동물은 동일한 먹이 사슬 또는 심지어 다른 먹이 사슬에 있는 다양한 유형의 유기체를 먹을 수 있기 때문입니다. 이는 특히 상위 영양 수준의 포식자에게 해당됩니다. 일부 동물은 다른 동물과 식물을 모두 먹습니다. 그들은 잡식동물이라고 불립니다(특히 인간의 경우가 그렇습니다). 실제로 먹이 사슬은 먹이(영양) 그물이 형성되는 방식으로 얽혀 있습니다. 먹이그물 다이어그램은 가능한 많은 연결 중 몇 가지만 보여줄 수 있으며 일반적으로 각 상위 영양 수준의 포식자 한두 명만 포함합니다. 이러한 다이어그램은 생태계 내 유기체 간의 영양 관계를 설명하고 생태 피라미드와 생태계 생산성에 대한 정량적 연구의 기초를 제공합니다.
3. 민물고기와의 연관성
담수의 먹이 사슬은 여러 개의 연속적인 연결로 구성됩니다. 예를 들어, 작은 갑각류가 먹는 원생동물은 식물 잔해와 그 위에서 자라는 박테리아를 먹습니다. 갑각류는 차례로 물고기의 먹이로 사용되며 후자는 포식성 물고기가 먹을 수 있습니다. 거의 모든 종은 한 가지 유형의 음식을 먹지 않고 다른 음식 개체를 사용합니다. 먹이사슬은 복잡하게 얽혀있습니다. 여기서 중요한 일반적인 결론은 다음과 같습니다. 생물 지구화의 구성원이 빠지면 다른 식품 공급원이 사용되기 때문에 시스템이 중단되지 않습니다. 종의 다양성이 클수록 시스템은 더욱 안정적입니다.
대부분의 생태계에서와 마찬가지로 수생 생물지구화의 주요 에너지원은 식물이 유기물을 합성하는 햇빛입니다. 분명히 저수지에 존재하는 모든 동물의 바이오매스는 식물의 생물학적 생산성에 전적으로 의존합니다.
누가 무엇을 먹나요?
“풀밭에 앉은 메뚜기”라는 노래의 등장인물에 대해 알려주는 먹이 사슬을 만들어 보세요.
식물성 식품을 먹는 동물을 초식동물이라고 합니다. 곤충을 먹는 동물을 식충동물이라고 합니다. 더 큰 먹이는 육식 동물이나 랩터가 사냥합니다. 다른 곤충을 먹는 곤충도 포식자로 간주됩니다. 마지막으로 잡식동물이 있습니다(식물성 식품과 동물성 식품을 모두 먹습니다).
먹이를 주는 방법에 따라 동물을 어떤 그룹으로 나눌 수 있나요? 차트를 작성하세요.
전원 회로
생물은 먹이사슬로 서로 연결되어 있습니다. 예: 아스펜 나무는 숲에서 자랍니다. 토끼는 나무껍질을 먹습니다. 토끼는 늑대에게 잡혀 먹을 수 있습니다. 이 먹이 사슬은 아스펜 - 토끼 - 늑대로 밝혀졌습니다.
전원 공급 회로를 구성하고 기록해 보세요.
a) 거미, 찌르레기, 파리
답: 파리 - 거미 - 찌르레기
b) 황새, 파리, 개구리
답 : 파리 - 개구리 - 황새
c) 쥐, 곡물, 올빼미
답 : 곡물 - 쥐 - 올빼미
d) 민달팽이, 버섯, 개구리
답: 버섯 - 민달팽이 - 개구리
d) 매, 다람쥐, 원뿔
답: 원뿔-다람쥐-매
"자연에 대한 사랑으로"라는 책에서 동물에 관한 짧은 글을 읽어보세요. 동물이 먹는 음식의 종류를 확인하고 적어보세요.
가을이 되면 오소리는 겨울을 준비하기 시작합니다. 그는 많이 먹어서 살이 많이 찐다. 그는 딱정벌레, 민달팽이, 도마뱀, 개구리, 생쥐, 때로는 작은 토끼까지 만나는 모든 것을 먹습니다. 그는 야생 딸기와 과일을 먹습니다.
답: 오소리는 잡식성이다
겨울에는 여우가 눈 아래에서 쥐와 자고새를 잡는 경우도 있습니다. 때때로 그녀는 산토끼를 사냥합니다. 그러나 산토끼는 여우보다 빨리 달리고 여우에게서도 도망칠 수 있습니다. 겨울에는 여우가 인간 거주지에 가까이 다가와 가금류를 공격합니다.
답: 육식 여우
여름과 가을이 끝나면 다람쥐는 버섯을 수집합니다. 그녀는 버섯이 마르도록 나뭇가지에 핀을 꽂습니다. 다람쥐는 또한 견과류와 도토리를 빈 공간과 균열에 채웁니다. 이 모든 것은 겨울에 음식이 부족한 동안 그녀에게 유용할 것입니다.
답: 다람쥐는 초식동물입니다
늑대는 위험한 짐승이다. 여름에는 다양한 동물을 공격합니다. 쥐, 개구리, 도마뱀도 잡아먹는다. 땅에 있는 새둥지를 파괴하고, 알, 병아리, 새 등을 잡아먹는다.
답 : 육식늑대
곰은 썩은 그루터기를 부수고 나무꾼 딱정벌레와 나무를 먹는 다른 곤충의 지방이 많은 유충을 찾습니다. 그는 모든 것을 먹습니다. 그는 개구리, 도마뱀 등 그가 만나는 모든 것을 한마디로 잡습니다. 땅에서 식물 구근과 괴경을 파냅니다. 베리 밭에서 곰이 열매를 탐욕스럽게 먹는 곰을 자주 만날 수 있습니다. 때로는 배고픈 곰이 사슴과 사슴을 공격하기도 합니다.
답: 곰은 잡식성이다
이전 과제의 텍스트를 바탕으로 여러 전원 회로를 구성하고 기록해 보세요.
1. 딸기 - 민달팽이 - 오소리
2. 나무껍질 - 토끼 - 여우
3. 곡물 - 새 - 늑대
4. 나무 - 딱정벌레 애벌레 - 나무꾼 - 곰
5. 어린 나무 싹 - 사슴 - 곰
그림을 이용하여 먹이사슬을 그려보세요.
모든 유기체는 살기 위해 에너지를 받아야 합니다. 예를 들어, 식물은 태양으로부터 에너지를 소비하고, 동물은 식물을 먹고, 일부 동물은 다른 동물을 먹습니다.
먹이(영양) 사슬은 생명을 유지하는 영양분과 에너지를 얻기 위해 생물학적 공동체()에서 누가 누구를 먹는지의 순서입니다.
독립영양생물(생산자)
독립영양생물- 이산화탄소와 같은 단순한 분자로부터 스스로 영양분, 즉 유기화합물을 만드는 살아있는 유기체. 독립 영양 생물에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
- 식물과 같은 광독립영양생물(광합성 유기체)은 햇빛의 에너지를 처리하여 그 과정에서 이산화탄소로부터 유기 화합물(당)을 생성합니다. 광독립영양생물의 다른 예로는 조류와 남세균이 있습니다.
- 화학독립영양생물은 무기 화합물(수소, 황화수소, 암모니아 등)과 관련된 화학 반응으로 인해 유기 물질을 얻습니다. 이 과정을 화학합성이라고 합니다.
독립 영양 생물은 지구상의 모든 생태계의 기초입니다. 그들은 먹이 사슬과 거미줄의 대부분을 구성하며 광합성이나 화학 합성을 통해 얻은 에너지는 생태계의 다른 모든 유기체를 지원합니다. 먹이 사슬에서의 역할에 관해서 독립 영양 생물은 생산자 또는 생산자라고 부를 수 있습니다.
종속영양생물(소비자)
종속영양생물소비자로도 알려져 있는 사람들은 태양 에너지나 화학 에너지를 사용하여 이산화탄소로 음식을 스스로 생산할 수 없습니다. 대신 종속영양생물은 다른 유기체나 그 부산물을 섭취하여 에너지를 얻습니다. 사람, 동물, 곰팡이 및 많은 박테리아는 종속영양생물입니다. 먹이 사슬에서 그들의 역할은 다른 살아있는 유기체를 섭취하는 것입니다. 곤충과 식물부터 포식자와 곰팡이에 이르기까지 다양한 생태학적 역할을 가진 종속영양생물의 많은 종이 있습니다.
소멸자(리듀서)
또 다른 소비자 그룹이 언급되어야 하지만, 먹이사슬 다이어그램에 항상 나타나는 것은 아닙니다. 이 그룹은 죽은 유기물과 폐기물을 처리하여 무기 화합물로 바꾸는 유기체인 분해자로 구성됩니다.
분해자는 때때로 별도의 영양 수준으로 간주됩니다. 그룹으로서 그들은 다양한 영양 수준에서 나오는 죽은 유기체를 먹습니다. (예를 들어, 그들은 썩어가는 식물 물질, 포식자에 의해 영양실조에 걸린 다람쥐의 몸, 죽은 독수리의 잔해를 처리할 수 있습니다.) 어떤 의미에서 분해자의 영양 수준은 1차, 2차의 표준 계층 구조와 평행합니다. , 그리고 3차 소비자. 곰팡이와 박테리아는 많은 생태계의 주요 분해자입니다.
분해자는 먹이사슬의 일부로서 영양분과 수분을 토양으로 돌려보내 생산자가 사용하기 때문에 건강한 생태계를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
먹이(영양) 사슬의 수준
먹이(영양) 사슬 수준의 다이어그램
먹이 사슬은 생산자로부터 최상위 포식자에게 영양분과 에너지를 전달하는 유기체의 선형 순서입니다.
유기체의 영양 수준은 먹이 사슬에서 차지하는 위치입니다.
첫 번째 영양 수준
먹이사슬은 다음과 같이 시작된다 독립 영양 유기체 또는 생산자, 1차 에너지원(보통 태양열 또는 중앙해령의 열수 분출구에서 나오는 에너지)으로부터 자체 식량을 생산합니다. 예를 들어 광합성 식물, 화학 합성 식물 등이 있습니다.
두 번째 영양 수준
다음은 독립 영양 생물을 먹는 유기체입니다. 이러한 유기체를 초식동물 또는 1차 소비자그리고 녹색 식물을 섭취하세요. 예로는 곤충, 산토끼, 양, 애벌레, 심지어 소도 포함됩니다.
세 번째 영양 수준
먹이 사슬의 다음 연결 고리는 초식 동물을 먹는 동물입니다. 2차 소비자 또는 육식(약탈) 동물(예를 들어 산토끼나 설치류를 잡아먹는 뱀)
네 번째 영양 수준
차례로, 이 동물들은 더 큰 포식자에게 잡아먹힙니다. 3차 소비자(예를 들어, 올빼미는 뱀을 먹습니다).
다섯 번째 트로피 레벨
3차 소비자가 먹힌다 4차 소비자(예를 들어, 매가 올빼미를 먹습니다).
모든 먹이 사슬은 정점 포식자 또는 초포식자(천적이 없는 동물(예: 악어, 북극곰, 상어 등))로 끝납니다. 그들은 생태계의 "주인"입니다.
어떤 유기체가 죽으면 결국 먹이생물(하이에나, 독수리, 벌레, 게 등)에게 먹히고 나머지는 분해자(주로 박테리아와 곰팡이)에 의해 분해되면서 에너지 교환이 계속됩니다.
먹이 사슬의 화살표는 태양이나 열수 분출구에서 최상위 포식자까지의 에너지 흐름을 보여줍니다. 에너지가 몸에서 몸으로 흐르면서 사슬의 각 연결에서 에너지가 손실됩니다. 여러 먹이사슬이 모여 있는 것을 먹이사슬이라 한다. 먹이그물.
먹이 사슬에서 일부 유기체의 위치는 식단이 다르기 때문에 다를 수 있습니다. 예를 들어 곰이 열매를 먹으면 초식동물의 역할을 합니다. 초식성 설치류를 잡아먹으면 주요 포식자가 됩니다. 곰이 연어를 먹을 때, 그것은 초포식자 역할을 합니다(이는 연어가 청어를 먹기 때문에 주요 포식자라는 사실에 기인합니다. 청어는 동물성 플랑크톤을 먹고, 동물성 플랑크톤은 햇빛으로부터 스스로 에너지를 생성하는 식물성 플랑크톤을 먹습니다). 먹이사슬에서 사람들의 위치가 어떻게 변하는지 생각해 보세요. 단 한 번의 식사에서도 마찬가지입니다.
먹이사슬의 종류
자연에는 원칙적으로 목초지와 쓰레기라는 두 가지 유형의 먹이 사슬이 있습니다.
초원의 먹이사슬
초원 먹이사슬 다이어그램
이러한 유형의 먹이 사슬은 육식동물이 먹는 초식동물에게 먹이를 주기 위해 살아있는 녹색 식물에서 시작됩니다. 이러한 유형의 회로를 갖춘 생태계는 태양 에너지에 직접적으로 의존합니다.
따라서 방목 유형의 먹이 사슬은 독립 영양 에너지 포획과 사슬 링크를 따른 에너지 이동에 달려 있습니다. 자연계의 대부분의 생태계는 이러한 유형의 먹이사슬을 따릅니다.
방목 먹이 사슬의 예:
- 잔디 → 메뚜기 → 새 → 매;
- 식물 → 토끼 → 여우 → 사자.
해로운 먹이사슬
해로운 먹이사슬 다이어그램
이러한 유형의 먹이 사슬은 부패하는 유기물(부설물)에서 시작되며, 이는 부산물이 소비합니다. 그런 다음 포식자는 유해물을 먹습니다. 따라서 그러한 먹이 사슬은 방목하는 먹이 사슬보다 직접적인 태양 에너지에 덜 의존합니다. 그들에게 가장 중요한 것은 다른 시스템에서 생산되는 유기 물질의 유입입니다.
예를 들어, 이러한 유형의 먹이 사슬은 분해되는 쓰레기에서 발견됩니다.
먹이사슬의 에너지
한 유기체가 다른 유기체로부터 영양분을 섭취하고 받을 때 영양 수준 간에 에너지가 전달됩니다. 그러나 이러한 에너지 이동은 비효율적이며 이러한 비효율성은 먹이 사슬의 길이를 제한합니다.
에너지가 영양 수준에 진입하면 그 중 일부는 유기체 신체의 일부인 바이오매스로 저장됩니다. 이 에너지는 다음 영양 수준에 사용할 수 있습니다. 일반적으로 한 영양 수준에서 바이오매스로 저장되는 에너지의 약 10%만이 다음 영양 수준에서 바이오매스로 저장됩니다.
이러한 부분 에너지 전달 원리는 일반적으로 3~6단계로 구성된 먹이 사슬의 길이를 제한합니다.
각 수준에서 에너지는 열의 형태뿐만 아니라 분해자가 사용하는 폐기물 및 죽은 물질의 형태로 손실됩니다.
한 영양 수준과 다음 영양 수준 사이에 왜 그렇게 많은 에너지가 먹이사슬을 떠나는 걸까요? 비효율적인 에너지 전달의 주요 이유는 다음과 같습니다.
- 각 영양 수준에서 유기체가 세포 호흡을 수행하고 일상 생활에서 이동할 때 에너지의 상당 부분이 열로 소산됩니다.
- 유기체가 먹는 일부 유기 분자는 소화되지 않고 대변으로 배설됩니다.
- 영양 수준의 모든 개별 유기체가 다음 수준의 유기체에 의해 먹히지는 않습니다. 대신 먹히지 않고 죽습니다.
- 배설물과 먹지 않은 죽은 유기체는 분해자의 먹이가 되며, 분해자는 이를 대사하여 에너지로 전환합니다.
따라서 실제로 에너지 중 어느 것도 사라지지 않고 모두 열을 생성하게 됩니다.
먹이사슬 의미
1. 먹이 사슬 연구는 모든 생태계에서 유기체 간의 먹이 관계와 상호 작용을 이해하는 데 도움이 됩니다.
2. 덕분에 생태계 내 에너지 흐름과 물질 순환의 메커니즘을 평가할 수 있을 뿐만 아니라 생태계 내 독성물질의 이동을 이해할 수 있다.
3. 먹이 사슬을 연구하면 생물농축 문제에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
어떤 먹이사슬에서든 한 유기체가 다른 유기체에 의해 소비될 때마다 에너지가 손실됩니다. 이로 인해 초식동물보다 식물이 더 많아야 한다. 종속영양생물보다 독립영양생물이 더 많기 때문에 대부분 육식동물보다는 초식동물입니다. 동물들 사이에는 치열한 경쟁이 있지만 모두 서로 연결되어 있습니다. 한 종이 멸종되면 다른 많은 종에 영향을 미치고 예측할 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다.
생태계 내 에너지 전달은 소위를 통해 발생합니다. 먹이 사슬. 차례로, 먹이 사슬은 다른 유기체가 일부를 먹음으로써 여러 유기체를 통해 원래 소스(일반적으로 독립 영양 생물)로부터 에너지를 전달하는 것입니다. 먹이 사슬은 두 가지 유형으로 나뉩니다.
스코틀랜드 소나무 => 진딧물 => 무당벌레 => 거미 => 식충동물
새 => 맹금류.
풀 => 초식 포유류 => 벼룩 => 편모류.
2) 유해한 먹이 사슬. 그것은 죽은 유기물(소위 암설)는 주로 작은 무척추동물에 의해 섭취되거나 박테리아나 곰팡이에 의해 분해됩니다. 죽은 유기물을 섭취하는 유기체를 유기체라고 합니다. 유해물질, 분해 - 소멸자.
초원과 유해한 먹이 사슬은 일반적으로 생태계에 함께 존재하지만, 한 유형의 먹이 사슬이 거의 항상 다른 유형을 지배합니다. 빛이 부족하여 녹색 식물의 중요한 활동이 불가능한 일부 특정 환경(예: 지하)에서는 유해한 먹이 사슬만 존재합니다.
생태계에서 먹이사슬은 서로 분리되어 있지 않고 밀접하게 얽혀 있습니다. 그들은 소위를 구성합니다 먹이그물. 이는 각 생산자가 하나가 아니라 여러 소비자를 갖고 있으며, 결과적으로 여러 식품 소스를 가질 수 있기 때문에 발생합니다. 먹이그물 내의 관계는 아래 다이어그램에 명확하게 설명되어 있습니다.
푸드 웹 다이어그램.
먹이사슬에서는 소위 영양 수준. 영양 수준은 생명 활동 유형이나 에너지 원에 따라 먹이 사슬의 유기체를 분류합니다. 식물은 첫 번째 영양 수준(생산자 수준)을 차지하고, 초식동물(1차 소비자)은 두 번째 영양 수준에 속하며, 초식동물을 먹는 포식자는 세 번째 영양 수준을, 이차 포식자는 네 번째 영양 수준을 형성합니다. 첫 주문.
생태계의 에너지 흐름
우리가 알고 있듯이 생태계의 에너지 전달은 먹이 사슬을 통해 발생합니다. 그러나 이전 영양 수준의 모든 에너지가 다음 영양 수준으로 전달되는 것은 아닙니다. 예를 들어 다음과 같은 상황이 있습니다. 생태계의 순 1차 생산량(즉, 생산자가 축적한 에너지의 양)은 200kcal/m^2이고, 2차 생산성(1차 소비자가 축적한 에너지)은 20kcal/m^입니다. 이전 영양 수준에서 2 또는 10%가 감소하면 다음 수준의 에너지는 2kcal/m^2이며 이는 이전 영양 수준의 에너지의 20%와 같습니다. 이 예에서 볼 수 있듯이, 더 높은 수준으로 전환할 때마다 먹이 사슬의 이전 연결 에너지의 80-90%가 손실됩니다. 이러한 손실은 한 단계에서 다른 단계로 전환하는 동안 에너지의 상당 부분이 다음 영양 수준의 대표자에 의해 흡수되지 않거나 열로 변환되어 살아있는 유기체가 사용할 수 없다는 사실에 기인합니다.
에너지 흐름의 보편적 모델.
에너지 섭취량과 소비량은 다음을 사용하여 확인할 수 있습니다. 보편적 에너지 흐름 모델. 이는 식물, 동물, 미생물, 개체군 또는 영양 그룹 등 생태계의 모든 살아있는 구성 요소에 적용됩니다. 서로 연결된 이러한 그래픽 모델은 먹이 사슬(여러 영양 수준의 에너지 흐름 패턴이 직렬로 연결되면 먹이 사슬의 에너지 흐름 다이어그램이 형성됨) 또는 일반적으로 생물 에너지학을 반영할 수 있습니다. 다이어그램에서 바이오매스로 들어가는 에너지는 지정됩니다. 나. 그러나 들어오는 에너지의 일부는 변환을 거치지 않습니다(그림에서 다음과 같이 표시됨). 뉴). 예를 들어, 이는 식물을 통과하는 빛의 일부가 식물에 흡수되지 않거나 동물의 소화관을 통과하는 음식의 일부가 신체에 흡수되지 않을 때 발생합니다. 동화(또는 동화된) 에너지(로 표시됨) ㅏ)은 다양한 용도로 사용됩니다. 호흡에 소비됩니다 (다이어그램에서 - 아르 자형) 즉. 바이오매스의 필수 활성을 유지하고 유기물을 생산합니다( 피). 제품은 차례로 다른 형태를 취합니다. 이는 바이오매스 성장을 위한 에너지 비용으로 표현됩니다( G), 외부 환경으로의 다양한 유기물 방출에서 ( 이자형), 신체의 에너지 보유량 ( 에스) (이러한 예비의 예는 지방 축적입니다). 저장된 에너지는 소위 작업 루프, 생산의 이 부분은 미래에 에너지를 제공하는 데 사용되기 때문입니다(예를 들어 포식자는 에너지 보유량을 사용하여 새로운 희생자를 찾습니다). 생산의 나머지 부분은 바이오매스( 비).
보편적 에너지 흐름 모델은 두 가지 방식으로 해석될 수 있습니다. 첫째, 종의 개체군을 나타낼 수 있습니다. 이 경우 에너지 흐름 채널과 문제의 종과 다른 종의 연결은 먹이 사슬의 다이어그램을 나타냅니다. 또 다른 해석은 에너지 흐름 모델을 일부 에너지 수준의 이미지로 취급합니다. 바이오매스 직사각형과 에너지 흐름 채널은 동일한 에너지원에 의해 지원되는 모든 개체군을 나타냅니다.
에너지 흐름의 보편적 모델을 해석하는 접근 방식의 차이를 명확하게 보여주기 위해 여우 개체군의 예를 고려할 수 있습니다. 여우의 먹이 중 일부는 초목(과일 등)으로 구성되어 있고, 다른 부분은 초식동물로 구성되어 있습니다. 개체군 내 에너지 측면(에너지 모델의 첫 번째 해석)을 강조하기 위해 신진대사가 분산되어야 한다면 전체 여우 개체군은 단일 직사각형으로 묘사되어야 합니다( 대사- 신진대사, 대사율) 여우 개체군을 두 가지 영양 수준으로 나눕니다. 즉, 신진대사에서 식물과 동물성 식품의 역할 사이의 관계를 표시하려면 두 개 이상의 직사각형을 구성해야 합니다.
에너지 흐름의 보편적인 모델을 알면 먹이사슬의 여러 지점에서 에너지 흐름 값의 비율을 결정할 수 있습니다. 백분율로 표시되는 이 비율을 환경 효율성. 환경 효율성에는 여러 그룹이 있습니다. 에너지 관계의 첫 번째 그룹: B/R그리고 P/R. 호흡에 소비되는 에너지의 비율은 큰 유기체의 개체군에서 큽니다. 외부환경으로 인한 스트레스에 노출되었을 때 아르 자형증가합니다. 크기 피작은 유기체(예: 조류)의 활동적인 개체군뿐만 아니라 외부로부터 에너지를 받는 시스템에서도 중요합니다.
다음 관계 그룹: 일체 포함그리고 아빠. 그 중 첫 번째가 호출됩니다. 동화의 효율성(즉, 공급된 에너지를 사용하는 효율성), 두 번째 - 조직 성장의 효율성. 동화 효율은 10~50% 이상까지 다양합니다. 작은 값(빛의 에너지가 식물에 의해 동화될 때)에 도달하거나 큰 값(음식의 에너지가 동물에 의해 동화될 때)에 도달할 수 있습니다. 일반적으로 동물의 동화 효율성은 음식에 따라 다릅니다. 초식동물에서는 씨앗을 먹을 때 80%, 어린 잎을 먹을 때 60%, 오래된 잎을 먹을 때 30~40%, 나무를 먹을 때 10~20%에 이른다. 육식 동물의 경우 동화 효율은 60-90%입니다. 왜냐하면 동물성 식품은 식물성 식품보다 신체에 훨씬 더 쉽게 흡수되기 때문입니다.
조직 성장의 효율성도 매우 다양합니다. 유기체의 크기가 작고 서식지 조건이 유기체의 성장에 최적인 온도를 유지하기 위해 많은 에너지 소비를 필요로 하지 않는 경우 가장 큰 가치에 도달합니다.
에너지 관계의 세 번째 그룹: 주가수익률. P를 생산 증가율로 간주하면 주가수익률특정 시점의 바이오매스에 대한 생산량의 비율을 나타냅니다. 특정 기간 동안 제품을 계산하는 경우 비율의 값 주가수익률이 기간 동안의 평균 바이오매스를 기준으로 결정됩니다. 이 경우 주가수익률무차원 수량이며 생산량이 바이오매스보다 많거나 적은 횟수를 보여줍니다.
생태계의 에너지 특성은 생태계에 서식하는 유기체의 크기에 영향을 받는다는 점에 유의해야 합니다. 유기체의 크기와 특정 대사(바이오매스 1g당 대사) 사이에는 관계가 확립되어 있습니다. 유기체가 작을수록 특정 대사가 높아지므로 생태계의 주어진 영양 수준에서 지탱할 수 있는 바이오매스는 낮아집니다. 동일한 양의 에너지를 사용하면 큰 유기체는 작은 유기체보다 더 많은 바이오매스를 축적합니다. 예를 들어, 동일한 에너지 소비로 박테리아가 축적하는 바이오매스는 대형 유기체(예: 포유류)가 축적하는 바이오매스보다 훨씬 적습니다. 생산성을 고려하면 다른 그림이 나타납니다. 생산성은 바이오매스 증가율이므로 번식률과 바이오매스 재생율이 높은 작은 동물의 경우 생산성이 더 높습니다.
먹이 사슬 내의 에너지 손실과 개인의 크기에 대한 신진대사의 의존성으로 인해 각 생물학적 공동체는 생태계의 특징으로 작용할 수 있는 특정 영양 구조를 획득합니다. 영양 구조는 서있는 작물이나 각 후속 영양 수준에 따라 단위 시간당 단위 면적당 고정된 에너지 양으로 특징지어집니다. 영양 구조는 피라미드 형태로 그래픽으로 표시할 수 있으며, 그 기초는 첫 번째 영양 수준(생산자의 수준)이고 후속 영양 수준은 피라미드의 "바닥"을 형성합니다. 생태 피라미드에는 세 가지 유형이 있습니다.
1) 숫자 피라미드(그림의 숫자 1로 표시) 각 영양 단계에 있는 개별 유기체의 수를 표시합니다. 다양한 영양 수준에 있는 개인의 수는 두 가지 주요 요인에 따라 달라집니다. 그 중 첫 번째는 더 높은 레벨큰 동물에 비해 작은 동물의 특정 대사로 인해 큰 종에 비해 수적 우월성과 더 높은 번식률을 가질 수 있습니다. 위의 또 다른 요인은 육식 동물 사이에서 먹이의 크기에 대한 상한 및 하한이 존재한다는 것입니다. 먹이의 크기가 포식자보다 훨씬 크면 패배시킬 수 없습니다. 먹이는 그렇지 않다 큰 사이즈포식자의 에너지 요구를 충족시킬 수 없습니다. 따라서 각 포식종마다 최적의 먹이 크기가 있지만 이 규칙에는 예외가 있습니다(예: 뱀은 자신보다 큰 동물을 죽이기 위해 독을 사용합니다). 생산자의 규모가 일차 소비자보다 훨씬 큰 경우 숫자의 피라미드는 아래쪽을 향할 수 있습니다(예: 생산자가 나무이고 일차 소비자가 곤충인 산림 생태계).
2) 바이오매스 피라미드(다이어그램의 2). 이를 통해 각 영양 수준의 바이오매스 비율을 명확하게 표시할 수 있습니다. 생산자의 규모와 수명이 상대적으로 큰 값(육상 및 천수 생태계)에 도달하면 직접적일 수 있고, 생산자의 규모가 작고 수명 주기가 짧을 때는(외부 및 심해 생태계) 역전될 수 있습니다.
3) 에너지 피라미드(다이어그램의 3). 각 영양 수준에서의 에너지 흐름과 생산성의 양을 반영합니다. 숫자와 바이오매스의 피라미드와 달리 에너지 피라미드는 뒤집을 수 없습니다. 왜냐하면 식량 에너지가 더 높은 영양 수준으로 전환되면 큰 에너지 손실이 발생하기 때문입니다. 결과적으로, 각 이전 영양 수준의 총 에너지는 다음 영양 수준의 에너지보다 높을 수 없습니다. 위의 추론은 열역학 제2법칙의 사용에 기초하고 있으므로 생태계의 에너지 피라미드는 이에 대한 명확한 예시 역할을 합니다.
위에서 언급한 생태계의 모든 영양 특성 중에서 에너지 피라미드만이 생물학적 공동체 조직의 가장 완전한 그림을 제공합니다. 인구 피라미드에서는 작은 유기체의 역할이 크게 과장되고, 바이오매스 피라미드에서는 큰 유기체의 중요성이 과대평가됩니다. 이 경우 이러한 기준은 개인의 크기에 대한 대사 강도의 비율이 크게 다른 인구 집단의 기능적 역할을 비교하는 데 적합하지 않습니다. 이러한 이유로 생태계의 개별 구성 요소를 서로 비교하고 두 생태계를 서로 비교하는 데 가장 적합한 기준이 되는 것은 에너지 흐름입니다.
생태계의 에너지 변환의 기본 법칙에 대한 지식은 생태계의 기능 과정을 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 이는 자연적인 "작업"에 인간이 개입하면 생태계가 파괴될 수 있다는 사실 때문에 특히 중요합니다. 이런 점에서 그는 자신의 활동 결과를 미리 예측할 수 있어야 하며, 생태계의 에너지 흐름을 이해하면 이러한 예측의 정확도가 높아질 수 있습니다.
