RANTAI MAKANAN: UNSUR, PIRAMID MAKANAN DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

A makanan atau trofik rantaian adalah perwakilan grafik daripada beberapa sambungan yang wujud, dari segi interaksi penggunaan antara spesies yang berbeza yang merupakan sebahagian daripada masyarakat.

Rantai trofik berbeza-beza, bergantung pada ekosistem yang dikaji dan terdiri dari tahap trofik yang berbeza yang ada di sana. Asas setiap rangkaian dibentuk oleh pengeluar utama. Ini mampu melakukan fotosintesis, menangkap tenaga suria.

Sumber: Roddelgado, dari Wikimedia Commons

Tahap rantai berturut-turut terdiri daripada organisma heterotrofik. Herbivora memakan tumbuhan, dan ini dimakan oleh karnivor.

Sering kali hubungan dalam rangkaian tidak sepenuhnya linear, kerana dalam beberapa kes, haiwan mempunyai diet yang luas. Sebagai contoh, seekor karnivor boleh memakan karnivor dan herbivora.

Salah satu ciri rantai makanan yang paling menonjol adalah ketidakcekapan dengan mana tenaga berpindah dari satu tahap ke tahap yang lain. Sebilangan besar ini hilang dalam bentuk kepanasan, dan hanya sekitar 10% berlalu. Atas sebab ini, rantai makanan tidak boleh dilanjutkan dan bertingkat.

Dari mana datangnya tenaga?

Semua aktiviti yang dilakukan oleh organisma memerlukan tenaga - dari pergerakan, sama ada melalui air, darat atau udara, hingga pengangkutan molekul, pada tingkat sel.

Semua tenaga ini berasal dari matahari. Tenaga suria yang terus terpancar ke planet bumi, diubah menjadi reaksi kimia yang memberi makan kehidupan.

Dengan cara ini, molekul paling asas yang memungkinkan kehidupan diperoleh dari persekitaran dalam bentuk nutrien. Berbeza dengan nutrien kimia, yang dipelihara.

Oleh itu, terdapat dua undang-undang asas yang mengatur aliran tenaga dalam ekosistem. Yang pertama menetapkan bahawa tenaga berpindah dari satu komuniti ke komuniti yang lain dalam dua ekosistem melalui aliran berterusan yang bergerak hanya dalam satu arah. Adalah perlu untuk menggantikan tenaga sumber suria.

Undang-undang kedua menyatakan bahawa nutrien terus melalui kitaran dan digunakan berulang kali dalam ekosistem yang sama, dan juga di antara keduanya.

Kedua undang-undang memodulasi pengalihan tenaga dan membentuk rangkaian interaksi kompleks yang wujud antara populasi, antara komuniti dan antara entiti biologi ini dengan persekitaran abiotiknya.

Unsur-unsur yang membentuknya

Sumber: Wikimedia commons. Pengarang: Evamaria1511

Dengan cara yang sangat umum, makhluk organik diklasifikasikan mengikut cara di mana mereka memperoleh tenaga untuk berkembang, mengekalkan dan membiak, menjadi autotrof dan heterotrof.

Autotrof

Kumpulan pertama, autotrof, merangkumi individu yang mampu mengambil tenaga suria dan mengubahnya menjadi tenaga kimia yang tersimpan dalam molekul organik.

Dengan kata lain, autotrof tidak perlu memakan makanan untuk terus hidup, kerana mereka mampu menghasilkannya. Mereka juga sering disebut sebagai "pengeluar".

Kumpulan organisma autotrofik yang paling terkenal adalah tumbuhan. Walau bagaimanapun, kumpulan lain juga wujud, seperti alga dan beberapa bakteria. Ini mempunyai semua mesin metabolik yang diperlukan untuk menjalankan proses fotosintesis.

Matahari, sumber tenaga yang menggerakkan bumi, berfungsi dengan menggabungkan atom hidrogen untuk membentuk atom helium, melepaskan sejumlah besar tenaga dalam prosesnya.

Hanya sebahagian kecil tenaga ini yang sampai ke bumi, sebagai gelombang elektromagnetik panas, cahaya, dan radiasi ultraviolet.

Dari segi kuantitatif, sebahagian besar tenaga yang sampai ke bumi dipantulkan oleh atmosfera, awan dan permukaan bumi.

Selepas peristiwa penyerapan ini, kira-kira 1% tenaga suria tetap ada. Dari jumlah ini yang berjaya mencapai bumi, tumbuhan dan organisma lain berjaya menangkap 3%.

Heterotrof

Kumpulan kedua terdiri daripada organisma heterotrofik. Mereka tidak mampu melakukan fotosintesis, dan mesti mencari makanan mereka secara aktif. Oleh itu, dalam konteks rantai makanan, mereka disebut pengguna. Kami akan melihat kemudian bagaimana mereka dikelaskan.

Tenaga yang berjaya disimpan oleh pengeluar individu adalah dengan menggunakan organisma lain yang membentuk masyarakat.

Pengurai

Terdapat organisma yang juga membentuk "utas" rantai trofik. Ini adalah pemakan dekomposisi atau serpihan.

Pengurai terdiri dari kumpulan haiwan kecil dan pelindung yang heterogen yang tinggal di persekitaran di mana sampah kerap terkumpul, seperti daun yang jatuh ke tanah dan mayat.

Antara organisma yang paling hebat yang kita dapati: cacing tanah, tungau, myriapods, protista, serangga, krustasea yang dikenali sebagai mealybugs, nematoda dan juga burung nasar. Dengan pengecualian vertebrata terbang ini, organisma selebihnya biasa terdapat dalam simpanan sisa.

Peranannya dalam ekosistem terdiri daripada pengekstrakan tenaga yang tersimpan dalam bahan organik mati, mengeluarkannya dalam keadaan penguraian yang lebih maju. Produk ini berfungsi sebagai makanan untuk organisma pengurai lain. Seperti cendawan, terutamanya.

Tindakan penguraian agen-agen ini sangat mustahak dalam semua ekosistem. Sekiranya kita menghilangkan semua pengurai, kita akan mengalami pengumpulan mayat secara tiba-tiba dan benda lain.

Selain itu nutrien yang tersimpan di dalam badan ini akan hilang, tanah tidak dapat disuburkan. Oleh itu, kerosakan pada kualiti tanah akan menyebabkan penurunan kehidupan tanaman secara drastik, mengakhiri tahap pengeluaran primer.

Tahap trofik

Dalam rantai makanan, tenaga berpindah dari satu tahap ke tahap yang lain. Setiap kategori yang disebutkan merupakan tahap trofik. Yang pertama terdiri dari semua kepelbagaian pengeluar yang hebat (tumbuhan dari semua jenis, cyanobacteria, antara lain).

Pengguna, sebaliknya, menempati beberapa tahap trofik. Mereka yang memakan tanaman secara eksklusif membentuk tahap trofik kedua dan dipanggil pengguna utama. Contohnya ialah semua haiwan herbivor.

Pengguna sekunder terdiri daripada karnivor - haiwan yang memakan daging. Ini adalah pemangsa dan mangsa mereka, terutamanya, adalah pengguna utama.

Akhirnya, ada tahap lain yang dibentuk oleh pengguna tersier. Ia merangkumi kumpulan haiwan karnivor yang mangsanya adalah haiwan karnivor lain yang tergolong dalam pengguna sekunder.

Corak rangkaian

Rantai makanan adalah unsur grafik yang bertujuan untuk menggambarkan hubungan spesies dalam komuniti biologi, dari segi diet mereka. Dalam istilah didaktik, rangkaian ini memperlihatkan "siapa yang memberi makan apa atau siapa".

Setiap ekosistem menyajikan web makanan yang unik, dan sangat berbeda dari yang kita dapati dalam jenis ekosistem lain. Secara amnya, rantai makanan cenderung lebih rumit dalam ekosistem akuatik daripada di daratan.

Jaring makanan tidak linear

Kita tidak boleh mengharapkan untuk mencari rangkaian interaksi linier, kerana secara semula jadi sangat sukar untuk menentukan dengan tepat batas antara pengguna primer, sekunder dan tersier.

Hasil corak interaksi ini akan menjadi rangkaian dengan pelbagai hubungan antara anggota sistem.

Contohnya, sebilangan beruang, tikus dan juga manusia kita adalah "omnivora", yang bermaksud bahawa jarak makannya luas. Sebenarnya, istilah Latin bermaksud "yang memakan segalanya."

Oleh itu, kumpulan haiwan ini dapat berperilaku dalam beberapa kes sebagai pengguna utama, dan kemudian sebagai pengguna sekunder, atau sebaliknya.

Melangkah ke peringkat seterusnya, karnivor umumnya memakan herbivora, atau karnivor lain. Oleh itu, mereka akan diklasifikasikan sebagai pengguna sekunder dan tersier.

Sebagai contoh hubungan sebelumnya, kita dapat menggunakan burung hantu. Haiwan ini merupakan pengguna sekunder ketika mereka memakan tikus herbivora kecil. Tetapi, apabila mereka memakan mamalia serangga, ia dianggap sebagai pengguna tersier.

Terdapat kes-kes yang melampau yang cenderung menyulitkan rangkaian, misalnya, tanaman karnivor. Walaupun mereka adalah pengeluar, mereka juga digolongkan sebagai pengguna, bergantung kepada mangsanya. Sekiranya ia adalah labah-labah, ia akan menjadi pengeluar dan pengguna sekunder.

Pemindahan tenaga

LadyofHats, dari Wikimedia Commons

Pemindahan tenaga kepada pengeluar

Peralihan tenaga dari satu tahap trofik ke tahap seterusnya adalah peristiwa yang sangat tidak cekap. Ini sejalan dengan undang-undang termodinamik yang menyatakan bahawa penggunaan tenaga tidak pernah sepenuhnya berkesan.

Untuk menggambarkan pemindahan tenaga, mari kita ambil contoh peristiwa dalam kehidupan seharian: pembakaran petrol oleh kereta kita. Dalam proses ini, 75% tenaga yang dibebaskan akan hilang dalam bentuk haba.

Kita dapat memperkirakan model yang sama kepada makhluk hidup. Apabila ikatan ATP diputuskan untuk digunakan dalam pengecutan otot, haba dihasilkan sebagai sebahagian daripada proses. Ini adalah corak umum dalam sel, semua tindak balas biokimia menghasilkan sedikit haba.

Pemindahan tenaga antara tahap yang lain

Begitu juga, pemindahan tenaga dari satu tahap trofik ke tahap yang lain dilakukan dengan kecekapan yang sangat rendah. Apabila ramuan herba memakan tumbuhan, hanya sebahagian daripada tenaga yang ditangkap oleh autotrof yang dapat masuk ke haiwan.

Dalam proses itu, kilang menggunakan sebahagian tenaga untuk tumbuh dan sebahagian besar hilang sebagai haba. Selain itu, sebahagian daripada tenaga dari matahari digunakan untuk membangun molekul yang tidak dapat dicerna atau digunakan oleh herbivora, seperti selulosa.

Melanjutkan dengan contoh yang sama, tenaga yang diperoleh oleh herbivora berkat penggunaan tumbuhan akan dibahagikan kepada beberapa kejadian dalam organisma.

Sebahagian dari ini akan digunakan untuk membina bahagian-bahagian haiwan, misalnya exoskeleton, sekiranya menjadi arthropoda. Dengan cara yang sama seperti pada tahap sebelumnya, peratusan yang besar hilang secara termal.

Tahap trofik ketiga merangkumi individu yang akan menggunakan arthropod hipotesis kita di atas. Logik tenaga yang sama yang telah kita terapkan pada dua tingkat atas, juga berlaku untuk tahap ini: sebahagian besar tenaga hilang sebagai haba. Ciri ini menghadkan panjang yang boleh diambil oleh rantai.

Piramid trofik

Piramid trofik adalah kaedah tertentu yang menggambarkan hubungan yang telah kita bincangkan di bahagian sebelumnya, bukan lagi sebagai rangkaian hubungan, tetapi dengan mengelompokkan tahap yang berbeza ke dalam beberapa langkah piramid.

Ini mempunyai keanehan memasukkan ukuran relatif setiap tahap trofik sebagai setiap segi empat tepat di piramid.

Di pangkalan, pengeluar utama diwakili, dan ketika kami menaikkan grafik, tingkat selebihnya muncul dalam urutan menaik: pengguna primer, sekunder dan tersier.

Mengikut perhitungan yang dilakukan, setiap langkah kira-kira sepuluh kali lebih tinggi jika kita membandingkannya dengan langkah atas. Pengiraan ini berasal dari peraturan 10% yang terkenal, kerana peralihan dari satu tahap ke tahap yang lain menunjukkan transformasi tenaga yang hampir dengan nilai itu.

Sebagai contoh, jika tahap tenaga yang disimpan sebagai biojisim adalah 20,000 kilokalori per meter persegi per tahun, di tingkat atas akan menjadi 2.000, pada 200 berikutnya, dan seterusnya sehingga sampai ke pengguna kuaternari.

Tenaga yang tidak digunakan oleh proses metabolisme organisma, mewakili bahan organik yang dibuang, atau biojisim yang disimpan di dalam tanah.

Jenis piramid trofik

Terdapat pelbagai jenis piramid, bergantung pada apa yang ditunjukkan di dalamnya. Ia dapat dilakukan dari segi biomas, tenaga (seperti contoh yang disebutkan), pengeluaran, bilangan organisma, antara lain.

Contohnya

Rangkaian makanan akuatik air tawar khas bermula dengan sebilangan besar alga hijau yang tinggal di sana. Tahap ini mewakili pengeluar utama.

Pengguna utama dalam contoh hipotesis kami adalah moluska. Pengguna sekunder merangkumi spesies ikan yang memakan moluska. Contohnya, spesies patung berlendir (Cottus cognatus).

Tahap terakhir terdiri daripada pengguna pengajian tinggi. Dalam kes ini, ukiran berlendir dimakan oleh spesies salmon: king salmon atau Oncorhynchus tshawytscha.

Sekiranya kita akan melihatnya dari perspektif rangkaian, pada tahap awal pengeluar kita harus mengambil kira, selain alga hijau, semua diatom, alga biru-hijau, dan lain-lain.

Oleh itu, lebih banyak unsur digabungkan (spesies krustasea, rotifers dan pelbagai spesies ikan) untuk membentuk rangkaian yang saling berkaitan.

Rujukan

1. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: evolusi dan ekologi. Pearson.
2. Campos-Bedolla, P. (2002). Biologi. Pengarang Limusa.
3. Lorencio, CG (2000). Ekologi masyarakat: paradigma ikan air tawar. Universiti Sevilla.
4. Lorencio, CG (2007). Kemajuan dalam ekologi: ke arah pengetahuan alam yang lebih baik. Universiti Sevilla.
5. Molina, PG (2018). Ekologi dan tafsiran landskap. Tutor latihan.
6. Odum, EP (1959). Asas ekologi. Syarikat WB Saunders.