TAHAP TROFIK DAN ORGANISMA YANG MENYUSUNNYA (CONTOH) - BIOLOGI - 2025

Tahap trofik adalah kumpulan organisma - atau spesies organisma - mereka mempunyai kedudukan yang sama dalam aliran nutrien dan tenaga dalam ekosistem. Secara amnya, terdapat tiga tahap trofik utama: pengeluar utama, pengeluar sekunder, dan pengurai.

Pengeluar utama adalah tanaman chemosynthetic, alga dan prokariota. Dalam pengguna terdapat tahap yang berbeza, herbivor dan karnivor. Akhir sekali, pengurai adalah sekumpulan besar kulat dan prokariota.

Kucing adalah pengguna. Sumber: pixabay.com

Di kebanyakan ekosistem, tahap trofik yang berbeza ini terjalin dalam jaring makanan yang kompleks dan saling bergantung. Maksudnya, setiap pemangsa mempunyai lebih dari satu mangsa dan setiap mangsa dapat dimanfaatkan oleh lebih dari satu pemangsa. Plot ini dapat terdiri dari 100 spesies yang berlainan.

Rantai ini dicirikan sebagai pendek, kerana pemindahan tenaga dari satu tahap ke tahap yang lain tidak cekap - hanya 10% tenaga yang bergerak dari satu tahap ke tahap yang lain, kira-kira.

Kajian mengenai tahap trofik dan bagaimana mereka dikumpulkan dalam jaring makanan yang kompleks adalah tema utama dalam ekologi populasi, komuniti dan ekosistem. Interaksi antara tahap dan antara rantai mempengaruhi dinamika dan ketekunan populasi dan ketersediaan sumber.

Autotroph dan heterotroph

Untuk memahami apa itu tahap trofik, perlu memahami dua konsep asas dalam biologi: autotrof dan heterotrof.

Autotrof adalah organisma yang mampu menghasilkan "makanan" mereka sendiri, menggunakan tenaga suria dan mesin enzimatik dan struktur yang diperlukan untuk menjalankan fotosintesis atau melalui chemosynthesis.

Heterotrof, sementara itu, kekurangan mekanisme ini dan mesti mencari makanan secara aktif - sama seperti kita manusia.

Kulat sering dikelirukan dengan organisma autotrofik (kerana ketidakmampuan mereka untuk bergerak dan cara hidupnya serupa dengan tumbuhan). Walau bagaimanapun, organisma ini heterotrofik dan menurunkan nutrien yang mengelilinginya. Kemudian kita akan melihat peranan yang dimainkan oleh kulat dalam rantai.

Tahap trofik dan ciri-cirinya

Roddelgado

Peralihan tenaga berlaku secara berurutan, melalui daya. Dengan cara ini, satu organisma dimakan oleh yang lain, yang kedua oleh yang ketiga, dan sistem ini berterusan. Setiap "pautan" inilah yang kita panggil tahap trofik.

Dengan cara ini, ahli ekologi mengedarkan organisma berdasarkan sumber pemakanan dan tenaga utamanya.

Secara formal, tahap trofik merangkumi semua organisma yang berada dalam kedudukan yang sama dari segi aliran tenaga dalam ekosistem. Terdapat tiga kategori: pengeluar, pengguna, dan pengurai. Di bawah ini kita akan menganalisis secara terperinci setiap tahap yang disebutkan.

Tahap trofik pertama: pengeluar

Tahap trofik pertama dalam rangkaian selalu terdiri daripada pengeluar utama. Identiti organisma ini berbeza bergantung pada ekosistem. Lantai ini adalah lantai yang menyokong tahap trofi yang selebihnya.

Sebagai contoh, dalam persekitaran daratan pengeluar utama adalah spesies tumbuhan yang berbeza. Dalam ekosistem akuatik mereka adalah alga. Secara metabolik, pengeluar boleh berfotosintesis (majoriti) atau chemosynthetic.

Dengan menggunakan tenaga dari cahaya matahari, organisma fotosintesis mensintesis sebatian organik yang kemudian mereka masukkan dalam proses pernafasan selular dan sebagai blok bangunan untuk meneruskan pertumbuhannya.

Seperti yang kita jangkakan, organisma ini melebihi pengguna mereka. Sebenarnya, hampir semua (99%) bahan organik di dunia hidup terdiri daripada tumbuhan dan alga, sementara heterotrof hanya tinggal 1% yang tinggal.

Sebaliknya, pengeluar utama kemosintetik kebanyakannya terdapat di sumber air hidroterma yang terletak jauh di lautan - di mana organisma prokariotik ini sangat banyak.

Hipotesis dunia hijau

Anda pasti menyedari bahawa kebanyakan ekosistem semula jadi berwarna hijau. Sebenarnya, sejumlah 83.10 ¹⁰ tan karbon disimpan dalam biomas tumbuhan ekosistem daratan - jumlah yang sangat tinggi.

Kenyataan ini kelihatan aneh, kerana terdapat sebilangan besar pengguna utama yang memakan bahan tanaman.

Menurut hipotesis ini, herbivora memakan sedikit bahan tumbuhan, kerana dikawal oleh pelbagai faktor yang membatasi populasi mereka, seperti kehadiran pemangsa, parasit, dan jenis penyakit lain. Di samping itu, tanaman mempunyai agen kimia toksik yang menghalang penggunaannya.

Pengiraan yang dilakukan setakat ini menganggarkan bahawa herbivor memakan sekitar 17% daripada jumlah pengeluaran bersih pengeluar setiap tahun - selebihnya dimakan oleh detritivor.

Sekarang dengan mempertimbangkan nombor-nombor ini, kita dapat menyimpulkan bahawa herbivora sebenarnya tidak mengganggu tanaman. Walau bagaimanapun, terdapat pengecualian yang sangat spesifik, di mana herbivora mampu menghilangkan seluruh populasi dalam waktu yang sangat singkat (beberapa perosak).

- Tahap trofik kedua: pengguna

Tahap trofik yang berada di atas pengeluar utama dibentuk oleh organisma heterotrofik, dan bergantung secara langsung atau tidak langsung pada pengeluar autotrofik. Dalam kumpulan pengguna, kami juga menemui beberapa tahap.

Pengguna utama: herbivor

Tenaga masuk melalui pengguna utama. Ini terdiri dari binatang yang memakan tumbuhan atau alga. Di setiap ekosistem kita akan menemui kumpulan haiwan tertentu yang membentuk tahap pengguna utama.

Salah satu ciri herbivora yang paling mencolok ialah sebahagian besar bahan tersebut dikeluarkan tanpa dicerna. Tenaga yang dicerna akan mendorong aktiviti harian herbivora dan bahagian lain akan berubah menjadi biomas haiwan.

Yang pertama sering disebut "kehilangan" dengan bernafas. Walau bagaimanapun, bernafas adalah aktiviti penting yang mesti dilakukan oleh haiwan.

Pengguna sekunder: karnivor

Tahap seterusnya terdiri daripada pengguna sekunder atau karnivor: haiwan yang memakan haiwan lain. Hanya sebahagian kecil badan herbivora yang dimasukkan ke dalam tubuh karnivor.

Beberapa pengguna sekunder mungkin mempunyai diet campuran, termasuk tumbuhan dan haiwan dalam makanan mereka. Oleh itu, klasifikasi mereka biasanya tidak begitu jelas dan terdapat dalam lebih daripada satu tahap trofik.

Pengguna tersier dan kuarter

Beberapa rantai trofik dicirikan oleh pengguna tersier dan kuarter, yang menunjukkan bahawa mereka masing-masing memakan haiwan peringkat menengah dan tinggi.

Detritivor atau pemulung

Jenis pengguna tertentu terdiri daripada individu yang dikenali sebagai pemulung. Makanan jenis ini dicirikan oleh pengambilan mangsa mati dan bukan mangsa hidup.

Diet pemulung merangkumi detritus: menguraikan bahagian sayur-sayuran, seperti daun, akar, dahan dan batang atau juga haiwan mati, exoskeletons, dan rangka.

-Tingkat trofik ketiga: penyahkomposisi

Seperti detritivor kumpulan sebelumnya, organisma tahap trofik ketiga bertindak pada bahan pengurai. Namun, mereka bukan entiti biologi yang tumpang tindih, kerana fungsi masing-masing sangat berbeza.

Fungsi utama pengurai adalah transformasi bahan organik menjadi bahan bukan organik, sehingga menutup kitaran bahan dalam ekosistem. Dengan cara ini, sayur-sayuran mempunyai kepentingan untuk dibuang. Mereka yang bertanggungjawab melaksanakan kerja akhir yang penting ini adalah bakteria dan kulat.

Kulat adalah organisma yang mengeluarkan enzim yang substratnya adalah bahan organik yang mengelilinginya. Selepas pencernaan enzimatik, kulat dapat menyerap produk untuk makanan.

Sebilangan besar pengurai adalah agen mikroskopik yang tidak dapat kita lihat dengan mata kasar. Namun, kepentingannya melebihi ukurannya, kerana jika kita menghilangkan semua pengurai di planet ini, kehidupan di bumi akan berhenti kerana kekurangan bahan untuk pembentukan bahan organik baru.

Contoh

Padang rumput

Contoh pertama kami tertumpu pada padang rumput. Untuk tujuan praktikal, kami akan menggunakan rantai sederhana untuk menunjukkan bagaimana tahap trofik dihubungkan dan bagaimana ia berbeza bergantung pada ekosistem. Walau bagaimanapun, pembaca mesti mengambil kira bahawa rangkaian sebenar lebih kompleks dan mempunyai lebih banyak peserta.

Rumput dan tanaman lain akan membentuk tahap pengeluar utama. Pelbagai serangga yang menghuni padang rumput hipotesis kami (misalnya, kriket) akan menjadi pengguna utama rumput.

Kriket akan dimakan oleh pengguna sekunder, dalam contoh kita akan menjadi tikus kecil. Tetikus pada gilirannya akan dimakan oleh pengguna tersier: ular.

Sekiranya padang rumput dihuni oleh burung karnivora, seperti burung helang atau burung hantu, mereka akan memakan tikus dan bertindak sebagai pengguna kuarter.

laut

Sekarang, mari kita membuat penaakulan hipotesis yang sama tetapi dalam ekosistem akuatik. Di lautan, pengeluar utamanya adalah fitoplankton, yang merupakan organisma tumbuhan yang hidup tersebar di dalam air. Yang terakhir akan dimakan oleh pengguna utama, zooplankton.

Berbagai spesies ikan yang mendiami ekosistem akan menjadi pengguna sekunder.

Pengguna tersier yang memakan ikan boleh menjadi anjing laut atau karnivor lain.

Rantai kami di lautan berakhir dengan pengguna kuarter yang terkenal: hiu putih yang hebat, yang akan memakan segel dari tahap sebelumnya.

Pemindahan tenaga antara tahap trofik

Sebagai peraturan umum, telah ditetapkan bahwa pemindahan tenaga bersih antara masing-masing tahap trofik mencapai kecekapan maksimum hanya 10%, dan dikenal sebagai "aturan 10%". Walau bagaimanapun, dalam setiap komuniti pendekatan ini dapat sangat berbeza.

Ini bermaksud bahawa dari jumlah tenaga yang disimpan oleh herbivora, misalnya, ia hanya mewakili 10% dari jumlah tenaga yang ada pada pengeluar utama yang mereka habiskan. Dengan cara yang sama, pada pengguna sekunder kita menjumpai 10% tenaga yang disimpan oleh pengguna utama.

Sekiranya kita ingin melihatnya secara kuantitatif, pertimbangkan contoh berikut: andaikan kita mempunyai 100 kalori tenaga suria yang ditangkap oleh organisma fotosintetik. Dari jumlah ini, hanya 10 kalori yang akan dihantar ke herbivora, dan hanya 1 untuk karnivor.

Rantai makanan tidak mudah

Apabila kita memikirkan rantai makanan, kita dapat menganggap bahawa tahap yang menyusunnya disusun dalam set linear, dibatasi dengan sempurna antara satu sama lain. Namun, secara semula jadi kita dapati bahawa satu tahap berinteraksi dengan beberapa tahap, menjadikan rantai itu kelihatan seperti rangkaian.

Rantai makanan pendek

Apabila melihat rantai makanan, kita akan menyedari bahawa ia hanya terdiri daripada beberapa tahap - kebanyakan dari lima pautan atau kurang. Beberapa rantai khas, seperti di rangkaian Antartika, mempunyai lebih daripada tujuh pautan.

Oleh itu, penyelidik telah mempersoalkan kewujudan beberapa tahap trofik. Hipotesis yang berkaitan dengan subjek adalah seperti berikut:

Hipotesis tenaga

Terdapat dua hipotesis untuk menjelaskan batasan ini secara panjang lebar. Yang pertama adalah apa yang disebut "hipotesis tenaga", di mana batasan utama rantai adalah ketidakcekapan penghantaran tenaga dari satu peringkat ke tahap yang lain. Pada ketika ini, perlu diingat hipotesis 10% yang disebutkan di bahagian sebelumnya.

Mengikut andaian hipotesis sebelumnya, kita harus mendapati bahawa dalam ekosistem dengan produktiviti primer yang tinggi oleh organisma fotosintetik di kawasan itu, rantai lebih panjang, kerana tenaga dengannya bermula lebih besar.

Hipotesis kestabilan dinamik

Hipotesis kedua berkaitan dengan kestabilan dinamik dan mencadangkan agar rantai pendek kerana menunjukkan kestabilan yang lebih besar daripada rantai yang lebih panjang. Sekiranya turun naik populasi secara tiba-tiba berlaku pada tahap yang lebih rendah, kita dapat menemui kepupusan tempatan atau penurunan tahap trofik atas.

Dalam persekitaran yang lebih rentan terhadap kebolehubahan persekitaran, pemangsa tahap tinggi harus mempunyai keplastikan untuk mencari mangsa baru. Juga, semakin lama rantaiannya, semakin sukar sistem akan pulih.

Bukti

Dengan mengambil kira data yang dikumpulkan oleh penyelidik, hipotesis yang paling mungkin adalah hipotesis tenaga. Melalui eksperimen manipulasi, dapat disimpulkan bahawa produktiviti primer secara proporsional mempengaruhi panjang rantai makanan.

Rujukan

1. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Jemputan ke biologi. Macmillan.
2. Levin, SA, Carpenter, SR, Godfray, HCJ, Kinzig, AP, Loreau, M., Losos, JB, … & Wilcove, DS (Ed.). (2009). Panduan Princeton untuk ekologi. Princeton University Press.
3. Maynard-Smith, J. (1978). Model dalam ekologi. Arkib CUP.
4. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Ekologi: kesan masalah persekitaran semasa terhadap kesihatan dan alam sekitar. Edisi Ecoe.
5. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Biologi Campbell. Pearson.
6. Rockwood, LL (2015). Pengenalan ekologi penduduk. John Wiley & Anak.