Wat is een voedselweb en een voedselketen?

een trofisch netwerk is een verzameling van verschillende soorten organismen die behoren tot dezelfde ecologische niche die met elkaar zijn verbonden door voedingsrelaties (Fabré, 1913).

Trofische netwerken bieden uniforme thema's voor ecologie (Lafferty, et al., 2006), dat wil zeggen dat ze gericht zijn op het verklaren van het gedrag van biodiversiteit in verschillende niches, evenals de stroom van energie die tussen hen optreedt..

De voedselketen en voedselketen een lineaire netwerk van verbindingen in een netwerk tussen voedselproducerende organismen (zoals gras of bomen die zon gebruiken om voedsel te produceren) en predatoren (zoals beren of wolven).

Een voedselketen laat zien hoe organismen aan elkaar zijn gerelateerd door het voedsel dat ze eten. Elk niveau van een ketting vertegenwoordigt een ander trofisch niveau.

Vaak wordt een trofisch netwerk verward met een trofische keten. Het verschil tussen beide is dat de trofische keten de route beschrijft van de energie omgezet in voedsel van een producent naar een eindconsument via links.

Aan de andere kant is het trofische netwerk een verzameling interacties die op bestaande trofische niveaus binnen hetzelfde ecosysteem worden beschreven. 

Trofische niveaus

De organismen van een ecosysteem worden volgens hun dieet ingedeeld op verschillende trofische niveaus. Deze niveaus komen overeen met producenten, consumenten en decomposers.

Producenten zijn de organismen die hun eigen voedsel produceren op basis van fotosynthese, ook bekend als autotrofe organismen. De meeste planten en algen zijn te vinden in deze classificatie.

Consumerende organismen zijn verdeeld in primaire, secundaire en tertiaire. De primaire consumenten zijn degenen die rechtstreeks van planten eten. Het kunnen grote herbivoren zijn zoals de olifant of insecten, zoals bijen en vlinders. Parasitaire planten worden ook als primaire consumenten beschouwd.

Secundaire consumenten zijn de roofdieren van primaire consumenten en andere consumenten, dus zij zijn indirect afhankelijk van producenten. Voorbeelden hiervan zijn de wolf, de spinnen, de padden, de poema's, de beer en de vleesetende planten.

De speurders bevinden zich in het laatste niveau van consumenten, omdat ze alle dode dieren opeten. Voorbeelden van scavenger-dieren zijn de condor, de caracara en de gieren.

Tot slot zijn organismen van de ontbinder die zich voeden met dode dieren en planten. Deze spelen een zeer belangrijke rol in de nutriëntenkringloop, omdat ze de elementen van de dode materie terugvoeren naar de bodem om te worden gereïntegreerd in het ecosysteem. Voorbeelden van decomposers zijn schimmels en bacteriën.

Kenmerken van een trofisch netwerk

Er wordt van uitgegaan dat het organisme tot het trofische netwerk behoort zolang het deel uitmaakt van het ecosysteem in kwestie (Fabré, 1913).

Het is gebruikelijk dat roofdieren de neiging hebben groter te zijn dan hun prooi, met uitzondering van pathogenen, parasieten en parasitoïden. Bovendien wordt het lichaamsvolume van de soort beïnvloed door de structuur van trofische ketens en de interacties tussen alle soorten (Brose, et al., 2006).

Hoogstens haalt één niveau voordeel uit slechts 10% van de energie van het vorige trofische niveau, daarom hebben de voedselketens, vanwege het grote energieverlies, meestal weinig stappen.

Voedselwebben bieden complexe maar beheersbare representaties van biodiversiteit, soort-interacties en de structuur en functie van het ecosysteem (Dunne, et al., 2002).

Risico's bij het verdwijnen van een link

Het risico dat een verband breekt en er geen soort is die het zou vervangen, zou radicaal zijn voor het voortbestaan ​​van de andere soorten die erin leven en de gezondheid van het bos..

Er zijn soorten die als essentieel worden beschouwd in de ecosystemen en als hun populatie wordt geëlimineerd of verlaagd, zou dit een onbalans in de interacties van alle anderen veroorzaken. Sommige kunnen productieve soorten zijn, zoals planten, die de bron zijn van voedsel voor de hogere stallen.

We kunnen ook belangrijke soorten vinden die roofzuchtig zijn. Deze reguleren consumentenpopulaties op een gezond niveau voor het ecosysteem en, als ze verdwijnen, zorgen ervoor dat de betreffende consument zijn populatie verhoogt, wat leidt tot een onevenwichtigheid in het ecosysteem..

Er zijn enkele eenvoudige theorieën die bevestigen dat het vergroten van de diversiteit van soorten per functionele groep in ecosystemen de stabiliteit van het ecosysteem zou verbeteren (Borvall, et al., 2000). 

Materiestroom in het netwerk

De materie die in het trofische netwerk stroomt, bestaat uit een cyclus van mineralen in de grond, hout, afval en dierlijk afval..

Deze stroom van materiaal wordt beschouwd open vanwege mineralen in het systeem regen en weersinvloeden op de grond en zijn verloren door de bodem afspoeling en uitspoeling uit de bodem (DeAngelis, 1980).

Organische stof (levende organismen, afval) is in de bodem beschikbaar als een bron van voedingsstoffen. Dit wordt anorganisch materiaal (lucht, bodem en water) door afbraak, afscheiding en uitscheiding later opnieuw op te nemen nutriëntencyclus vorm of sedimentaire rotsen die niet beschikbaar is als voedingsstoffen (mineralen, gesteenten) zijn.

Water is een transporter van voedingsstoffen door energie die van neerslag naar verdamping of verdamping gaat en vice versa, gecondenseerd in de atmosfeer. Dit mechanisme transporteert in belangrijke mate waterstof en zuurstof onder andere mineralen.

Atmosferische zuurstof wordt opgenomen in levende wezens in de vorm van gas, verbindt andere elementen en wordt weggegooid uit organismen in de vorm van gas of water.

De koolstofcyclus kan het trofische netwerk van de industrie binnendringen, door de ademhaling van levende wezens of van de CO2 die in de atmosfeer aanwezig is, die wordt geabsorbeerd door de planten en later door de bodem.

Over het algemeen vindt de stikstofkringloop plaatselijk plaats tussen organismen, bodem en water door ontbinding en herbevoorrading. De vrije stikstof in de atmosfeer gaat naar de bodem door micro-organismen te fixeren en wordt vervolgens door de planten opgenomen of in de atmosfeer afgegeven.

Later worden de planten geconsumeerd door andere organismen en deze organismen gooien ze weg in uitwerpselen die terugkeren naar de grond. 

Soorten trofische netwerken

Trofische netwerken zijn een grafische verklaring om de voedingscyclus te beschrijven door middel van verschillende trofische ketens die de organismen vormen met hun verschillende eetgewoonten.

Ecologen hebben verschillende soorten trofische netwerken ingedeeld:

gemeenschap

Het is een verzameling van organismen gekozen zonder voorgaande overwegingen van de voedingsrelaties tussen hen, maar op basis van taxonomie, grootte, locatie of andere criteria (Fabré, 1913).

bron

Het omvat een of meer soorten organismen, de organismen die ze eten, hun predatoren, en dus de keten (Pimm, et al., 1991).

gezonken

Het is een gericht subobject van een gemeenschap van het trofische netwerk. Omvat een of meerdere soorten organismen (consumenten), plus allerlei organismen die consumenten eten (Fabré, 1913).   

De meest herkenbare en haalbare binnen de gemeenschap units zijn subnetten, groepen afgedekt door een terminal carnivoor en met elkaar verbonden trophically, zodanig dat op een hoger niveau is er weinig energieoverdracht gelijktijdige subnetten (Paine 1963 organismen Paine 1966 ).

Terrestrische trofische netwerken

In terrestrische ecosystemen begint de energiestroom van de trofische vliezen in de bladeren, waarbij de fotosynthese wordt uitgevoerd om de energie van de zon te verkrijgen.

De bladeren worden verbruikt door gewervelde en ongewervelde organismen, meestal herbivoren, later sterven of afstoten van uitwerpselen deel gaan uitmaken van de grond (humus) en worden geconsumeerd door planten via hun wortels.

Eerste niveau

We zien dat de belangrijkste producenten meestal planten zijn, die blijven bestaan ​​in klimaten variërend van toendra tot grond door verschillende soorten bossen, bossen en weiden..

Tweede niveau

Het tweede niveau bestaat voornamelijk uit herbivoren, die gewervelde dieren of insecten kunnen zijn. Het wordt echter ook bezet door allesetende soorten zoals de zwarte beer, die roofzuchtig is, maar in bepaalde seizoenen voedt hij zich met de eikels van bomen. Omnivore soorten bezetten verschillende niveaus van het netwerk op hetzelfde moment.

Derde niveau

Volg in het derde niveau de roofdieren, die de consumenten van de vorige niveaus opeten. Op dit niveau kunnen we ook parasieten vinden, zoals muggen, die zich gedeeltelijk voeden met consumptie-organismen.

Over het algemeen hebben ze een lagere populatie dan die van de andere niveaus omdat ze één niveau boven het voedselweb liggen.

Het netwerk blijft in niveau toenemen terwijl energie stroomt tot het de ontbindingskrachten bereikt. Over het algemeen geldt dat hoe meer het niveau van het trofische netwerk stijgt, hoe minder energie zal aankomen, dus de organismen van deze laatste niveaus zijn het meest kwetsbaar met betrekking tot verstoringen in de ecosystemen.

Binnen terrestrische trofische netwerken kunnen we zwakke of sterke interacties vinden. Een voorbeeld van sterke interactie is de afhankelijkheid van een roofdier op een specifieke proo om te overleven, zoals de Iberische lynx die afhankelijk is van konijnenpopulaties. Sterke interacties wijzen op een kleine diversiteit aan soorten en kwetsbaardere ecosystemen.

Daarentegen is een zwakke interactie die plaatsvindt wanneer een roofdier niet specifiek, de coyote, die een breed scala van knaagdieren die niet zo sterk is wel afhankelijk alsmede prooien kan worden aangepast om fruit in bepaalde seizoenen eet. 

Marine Trophic Networks

Mariene ecosystemen zijn erg belangrijk voor de mens omdat ze ons voedsel verschaffen, maar ook een bron van zuurstof en CO2-afvang zijn.

De maritieme trofische netwerken zijn erg complex omdat ze een hoge connectiviteit hebben tussen verschillende soorten. Velen van hen hebben zwakke interacties, wat betekent dat soorten niet exclusief afhankelijk zijn van één enkele hulpbron. Deze situatie maakt het mariene ecosysteem resistent tegen kleine verstoringen (Rezende et al., 2011).

Bovendien domineren korte trofische ketens, gewoonlijk drie tot vier niveaus van consumenten, in het mariene milieu voordat ze het niveau bereiken van grote roofdieren zoals haaien, walvissen, zeehonden of ijsberen (Rezende et al., 2011)..

De primaire producenten zijn algen, zeeplanten en fotosynthetische en chemosynthetische bacteriën. De meest voorkomende voorbeelden van primaire consumenten in het mariene milieu zijn zee-egels en roeipootkreeftjes, een groep zeer kleine kreeftachtigen, ook bekend als zoöplankton..

Voorbeelden van secundaire consumenten zijn een grote verscheidenheid aan kleine zeevissen. Deze worden op hun beurt weer bejaagd door grotere tertiaire consumenten zoals inktvis en tonijn, om later het niveau van super-roofdieren te bereiken.

Uiteindelijk zijn de decomposers opgebouwd uit microscopische organismen die materie terugbrengen naar het begin van het netwerk.

Ondanks de weerstand van het mariene milieu voor de verstoringen, heeft de mens deze ecosystemen sterk beïnvloed door vervuiling, jacht en toegenomen visserij in de afgelopen decennia, waardoor onder andere de bevolking van Super-roofdieren zijn drastisch afgenomen. Dit heeft geresulteerd in ernstige gevolgen die nog steeds onvoorspelbaar zijn voor het ecosysteem (Rezende et al., 2011).

Microbiële trofische netwerken

Het ondersteunt een zeer complex trofisch netwerk waarvan de werking uiteindelijk resulteert in de recycling van organisch materiaal en de nutriëntenkringloop. Volgens Domínguez en zijn medewerkers (2009) zijn de elementen van de trofische netwerken van de ondergrond micro-organismen, microfauna, mesofauna en macrofauna.

Micro-organismen zijn de primaire consumenten van dit trofische netwerk (bacteriën en schimmels), die complexe organische stoffen ontleden en mineraliseren.

microfauna

De microfauna omvat de kleinste ongewervelde dieren, voornamelijk nematoden en de meeste mijten die microorganismen of microbiële metabolieten opnemen of deel uitmaken van trofische netwerken van micro-roofdieren.

mesofauna

De mesofauna bestaat uit ongewervelde dieren van gemiddelde grootte, met een lichaamsbreedte tussen 0,2 en 10 mm. Het is zeer divers taxonomisch, waaronder veel ringwormen, insecten, schaaldieren, myriapoden, spinachtigen en andere geleedpotigen die functioneren als transformatoren van plantaardige mulch en een mengsel van organisch materiaal en micro-organismen opnemen. Ze produceren ook uitwerpselen die een daaropvolgende microbiële aanval zullen ondergaan.

macrofauna

De macrofauna wordt gevormd door de grootste ongewervelden (lichaamsbreedten> 1 cm), voornamelijk met inbegrip van regenwormen, samen met enkele weekdieren, myriapoda's en verschillende groepen insecten.

De processen van de microbiële gemeenschap worden uitgevoerd in de rhizosfeer, dat wil zeggen, het werkt in coördinatie met de activiteit van de wortels van de planten. Hier zijn de acteurs de wortels van planten, bacteriën, schimmels, microfauna en mesofauna.

Deze netwerken worden gekenmerkt door een efficiëntere omzetting van biomassa met 45% van hun fixeercapaciteit.

Deze netwerken worden ook gekenmerkt door een zeer grote diversiteit aan soorten die resulteert in een hoge redundantie in het systeem.

referenties

1. Brose, U., Jonsson, T., Berlow, E.L., Warren, P., Banasek-Richter, C., Bersier, L.F. & Cushing, L. (2006). CONSUMENT-BRONNEN BODY-SIZE RELATIES IN NATUURLIJKE VOEDSEL WEBS. Ecology, vol. 87 (10), pp. 2411 - 2417.
2. Borrvall, C., Ebenman, B., Jonsson, T., & Jonsson, T. (2000). Biodiversiteit vermindert het risico van trapsgewijze extinctie in modelvoedselwebben. Ecology Letters, vol. 3 (2), pp. 131 - 136.
3. DeAngelis, D.L. (1980). Energiestroom, nutriëntencyclus en veerkracht van ecosystemen. Ecology, vol. 61 (4), pp. 764 - 771.
4. Dunne, J.A., Williams, R.J., & Martinez, N.D. (2002). Food-webstructuur en netwerktheorie: de rol van connectantie en grootte. Proceedings van de National Academy of Sciences, vol. 99 (20), pp. 12917 - 12922.
5. Domínguez, J., Aira, M., & Gómez-Brandón, M. (2009). De rol van regenwormen bij de afbraak van organisch materiaal en de nutriëntenkringloop. Ecosistemas Magazine, vol. 18 (2), pp. 20 -31.
6. Fabré, J. (1913). Inleiding. Voedselwebben en nicheruimte. VS: Princeton University press.
7. Lafferty, K., Dobson, A. & Kuris, A. (2006). Parasieten domineren voedselweblinks. Proceedings van de National Academy of Sciences, vol. 103 (30), pp. 11211 - 11216.
8. Paine, R. (1966). Complexiteit van het voedselweb en soortendiversiteit. De Amerikaanse natuuronderzoeker, vol. 100 (910), pp. 65 -75.
9. Pimm, S.L., Lawton, J.H. & Cohen, J.E. (1991). Voedselwebpatronen en hun gevolgen. Nature vol. 350 (6320) p. 669 - 674.
10. Rezende, E.L., Albert, E.M., & Fortuna, M.A. (2011). Mariene trofische netwerken.