Σχέση μεταξύ ύλης και ενέργειας στην αλυσίδα τροφίμων του οικοσυστήματος των ωκεανών;
1. Κύκλοι ύλης:
* Παραγωγοί (φυτοπλαγκτόν): Αυτά τα μικροσκοπικά φύκια είναι η βάση της ωκεάνιας τροφικής αλυσίδας. Χρησιμοποιούν το φως του ήλιου για να μετατρέψουν την ανόργανη ύλη (CO2, νερό, θρεπτικά συστατικά) σε οργανική ύλη (σάκχαρα, πρωτεΐνες, λίπη) μέσω φωτοσύνθεσης. Αυτή η διαδικασία καταγράφει ενέργεια από το φως του ήλιου και την αποθηκεύει σε χημικούς δεσμούς μέσα στην οργανική ύλη.
* καταναλωτές (ζωοπλαγκτόν, ψάρια, κλπ.): Καθώς οι οργανισμοί καταναλώνουν άλλους οργανισμούς, μεταφέρουν την ύλη και την ενέργεια μέχρι την τροφική αλυσίδα. Το θέμα ανακυκλώνεται καθώς κινείται μέσω του οικοσυστήματος. Για παράδειγμα, όταν ένα ψάρι τρώει ένα ζωοπλαγκτόν, κερδίζει την οργανική ύλη (και αποθηκευμένη ενέργεια) από το ζωοπλαγκτόν.
* αποσυνθέσεις (βακτήρια, μύκητες): Αυτά καταρρίπτουν τους νεκρούς οργανισμούς και τα απόβλητα, απελευθερώνοντας θρεπτικά συστατικά πίσω στο περιβάλλον. Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει ότι είναι διαθέσιμα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για τους παραγωγούς.
2. Ροές ενέργειας:
* ροή μονής κατεύθυνσης: Η ενέργεια δεν περνάει σε μια τροφική αλυσίδα. ρέει προς μία κατεύθυνση.
* Απώλεια ενέργειας: Κάθε φορά που καταναλώνεται ένας οργανισμός, κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα κατά τη διάρκεια των μεταβολικών διεργασιών. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει λιγότερη ενέργεια σε υψηλότερα τροφικά επίπεδα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αλυσίδες τροφίμων συνήθως περιορίζονται σε 4-5 τροφικά επίπεδα.
* Πυραμίδα βιομάζας: Η ποσότητα ζωντανής ύλης (βιομάζα) μειώνεται σε κάθε τροφικό επίπεδο, αντανακλώντας την απώλεια ενέργειας σε κάθε βήμα.
Βασικά σημεία:
* Η ύλη ανακυκλώνεται: Τα ίδια άτομα της ύλης χρησιμοποιούνται συνεχώς και επαναχρησιμοποιούνται μέσα στο οικοσύστημα.
* Η ενέργεια δεν ανακυκλώνεται: Η ενέργεια ρέει μέσα από το οικοσύστημα από τον ήλιο και χάνεται ως θερμότητα σε κάθε βήμα.
* Αποδοτικότητα: Η μεταφορά ενέργειας μεταξύ των τροφικών επιπέδων είναι σχετικά αναποτελεσματική (συνήθως περίπου 10%). Αυτό εξηγεί γιατί υπάρχουν λιγότεροι μεγάλοι θηρευτές από τους μικρότερους οργανισμούς θήρας.
Παράδειγμα:
1. Το ηλιακό φως παρέχει ενέργεια για το φυτοπλαγκτόν για την παραγωγή οργανικής ύλης.
2. Το ζωοπλαγκτόν τρώει φυτοπλαγκτόν, κερδίζοντας την ενέργεια που αποθηκεύεται στο σώμα τους.
3. Τα ψάρια τρώνε ζωοπλαγκτόν, αποκτώντας ενέργεια και ύλη.
4. Ένας καρχαρίας τρώει τα ψάρια, κερδίζοντας ενέργεια.
5. Όταν ο καρχαρίας πεθαίνει, οι αποσυνθέτες σπάζουν το σώμα του, απελευθερώνοντας θρεπτικά συστατικά πίσω στο νερό.
Συνοπτικά: Η τροφική αλυσίδα του ωκεανού οικοσυστήματος καταδεικνύει τη διασύνδεση της ύλης και της ενέργειας. Οι κύκλοι της ύλης εντός του οικοσυστήματος, ενώ η ενέργεια ρέει σε μια μονόδρομη κατεύθυνση, οδηγώντας σε μια κατανομή της βιομάζας και της ενέργειας σε σχήμα πυραμίδας σε τροφικά επίπεδα.
