Ekosystém je společenství organismů (jako jsou rostliny, zvířata a další organismy), které se vzájemně ovlivňují v rámci specifické geografické oblasti nebo prostředí. Veškerá existující biologická rozmanitost v rámci ekosystému je organizována do trofických úrovní na základě existujících potravinových nebo trofických interakcí, od mikroskopických organismů po megafaunu. Tato struktura potravních vztahů mezi kořistí a predátory je určena několika faktory, jako jsou energetické toky a specifické vlastnosti daného druhu.
Od ekologa Verdeho vám doporučujeme dozvědět se více o toku energie v ekosystémech prostřednictvím tohoto článku, ve kterém budeme hovořit o definice toku energie v ekosystémech, charakteristika a příklady.
Definice toku hmoty a energie v ekosystémech
Všechny živé bytosti, které obývají ekosystém, potřebují hmotu a energii, aby mohly vykonávat své životní funkce, a tak rozvíjet své životní cykly. Živé bytosti v ekosystému jsou seskupeny do trofické úrovně podle způsobu, jakým získávají hmotu a energii, přičemž rozlišují tyto úrovně:
- Výrobci: tvořené autotrofními organismy zodpovědnými za zachycování a využívání sluneční energie k přeměně anorganické hmoty na organickou.
- Spotřebitelé: Jsou to heterotrofní organismy, které se živí producenty, čímž získávají potřebnou hmotu a energii. Ti se dělí na primární spotřebitele, sekundární spotřebitele a terciární spotřebitele podle jejich predačního poměru.
- Rozkladače: Do skupiny rozkládajících se organismů patří bakterie a houby, které rozkládají a přeměňují organické a anorganické zbytky na materiál, který později využijí výrobci.
Tím pádem, toky energie v ekosystému jak jej producenti zachycují a fixují ve formě hmoty a postupně se přenášejí do vyšších trofických úrovní, vždy prostřednictvím predátorských vztahů, čímž vzniká tok hmoty a energie z ekosystémů. Chcete-li toto téma dále rozšířit a lépe porozumět tokům mezi úrovněmi, doporučujeme vám přečíst si tento další příspěvek od Green Ecologist na téma Co jsou trofické úrovně, jaké jsou a příklady.
Jak probíhá pohyb energie v rámci ekosystému
Slunce je hlavním zdrojem energie pro většinu ekosystémů na planetě Zemi. Ale pokud slunce dodá potřebnou energii, Jak probíhá tok energie v ekosystémech? Toto je postup:
- Sluneční energie je absorbována a fixována ve hmotě prostřednictvím fotosyntézy výrobci, součástmi základny trofického řetězce; energie fixovaná procesem fotosyntézy je ekvivalentní pouze 1 % z celkového množství sluneční energie, která dosáhne zemského povrchu.
- Tato energie se spolu s hmotou ve formě biomasy přenáší v následujících trofických úrovních, dokud nedosáhne vyšších úrovní s účinností mezi 10–20 % mezi jednou úrovní, což vede k tok hmoty a energie ekosystému.
- Energie v ekosystému se při pohybu ekosystémem rozptýlí, to znamená, že se postupně uvolňuje do prostředí na každé trofické úrovni ve formě tepla prostřednictvím procesu buněčného dýchání. Tyto energetické ztráty mezi různými trofickými úrovněmi omezují délku trofických řetězců a biomasu, která dosáhne vyšších trofických úrovní. Tím pádem, tok energie v ekosystému je jednosměrný, to znamená, že se pohybuje jedním směrem od producentů k vyšším trofickým úrovním.
- Naopak hmota, která je výsledkem každé trofické úrovně (mrtvoly živých bytostí, zbytky jejich organismů, exkrementy, větve, suché listí…), se hromadí v půdě a zůstává k dispozici rozkládajícím se organismům, které zase také uvolňují energii ve formě tepla do okolí.
- Tyto rozkladače jsou zodpovědné za přeměnu této organické hmoty a její návrat do prostředí ve formě anorganické hmoty, která bude opět využita autotrofními organismy ke vstupu do potravní sítě. Proto se rozlišuje uzavřený cyklus hmoty a jednosměrný tok energie.
Jeden z charakteristiky toku energie v ekosystémech Nejdůležitější je, že na jedné straně energie nevzniká ani neničí, pouze se přeměňuje a na druhé straně tato změna tvaru s sebou nese ztrátu energie ve formě tepla.
Příklady toku energie v ekosystémech
Strukturování ekosystémů v trofických úrovních a tok jejich energie probíhá obdobným způsobem jak v suchozemských, tak v mořských ekosystémech, s výjimkou některých mořských organismů, které nevyužívají slunce jako zdroj energie. Abychom objasnili pojem zpracovaný v tomto článku, zaměříme se na pozemský systém a konkrétně na příklad sítě lesních potravin. Obecně lze v lese identifikovat následující složky potravní sítě:
- Producenti: stromy, keře a rostliny.
- Primární spotřebitelé: králíci, myši a veverky.
- Sekundární konzumenti: od lišky po jestřába.
- Mrchožrouti: lišky a supi.
- Rozkladače: hmyz, houby a bakterie, mimo jiné různé mikroorganismy.
Tok energie v lesní potravní síti
- Voda a minerální soli přítomné v půdě jsou absorbovány kořeny stromů a rostlin, aby byly transportovány na listy, kde se spolu s CO2 a energií zachycenou ze slunce vyrábí organická hmota procesem fotosyntézy.
- Tyto rostliny budou konzumovány primárními spotřebiteli.
- Ty pak budou konzumovat jejich predátoři, sekundární a terciární konzumenti, kteří loví na nižších úrovních.
- Také listí, které slétne ze stromů a rostlin, větve, plody atd., se hromadí v lesní půdě a rozkladači budou mít na starosti přeměnu organické hmoty na anorganické živiny. Tyto živiny budou znovu absorbovány kořeny rostlin a stromů, čímž se cyklus znovu spustí.
Na obrázku níže můžete vidět další obecnější příklad na toto téma, protože uvidíte odraženou trofickou síť půdy, která také slouží jako příklady k pochopení toku energie v ekosystémech.
Kam mizí energie, která se ztrácí v potravním řetězci?
Ekosystémy ztrácejí energii ve formě teplaProtože živé organismy nemohou přeměnit teplo na jiné formy energie. Teplo pocházející z procesu buněčného dýchání vede ke zvýšení teploty organismů, což je jev, který může být pro studenokrevné organismy velmi příznivý a pomáhá jim být aktivnější. I tak a podle fyzikálních zákonů termodynamiky se teplo přenáší z chladnějších těles na teplejší. Tímto způsobem postupem času teplo produkované organismy se rozptýlí v médiu nebo prostředí. To může v rámci ekosystému nějakou dobu trvat, ale nakonec se to ztratí.
Pokud vám to přišlo užitečné a rádi jste objevovali vše o toku hmoty a energie v ekosystémech, doporučujeme vám také nahlédnout do tohoto dalšího článku o tom, jak funguje ekosystém.
Pokud si chcete přečíst více článků podobných Tok energie v ekosystémech: definice, charakteristika a příklady, doporučujeme vstoupit do naší kategorie Ekosystémy.
Bibliografie- Alderleaf Wilderness Collage. (2006-2020). Web Forest Food: Znalosti pro navrhování jedlých lesních zahrad. Spojené státy. Obnoveno z: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
- Trends Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.tree.2017.12.007.
- On-line a osobní vyšší studium. (2014-2019). Tok energie v ekosystémech. Barcelona. Převzato z: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
- SCRIBD Inc. (2022). Lesní potravní řetězec. Obnoveno z: https://es.scribd.com/doc/131194288/CADENA-ALIMENTICIA-DEL-BOSQUE-docx
- Barnes, A. D., Jochum, M., Lefcheck, J. S., Eisenhauer, N., Scherber, C., O'Connor, M., I., Ruiter, P., and Brose1, U. (2022). Energetický tok: Spojení mezi multitrofní biodiverzitou a fungováním ekosystému.
