تعریف زنجیره غذایی و تفاوت آن با شبکه غذایی

زنجیره غذایی توضیح می دهد که کدام ارگانیسم از موجود زنده دیگر تغذیه می کند و در واقع یک توالی خطی از ارگانیسم ها است که در آن مواد مغذی و انرژی از یک موجود به موجود دیگر منتقل می شود.

زنجیره غذایی با یک ارگانیسم تولید کننده شروع می شود سپس ادامه می یابد و با ارگانیسم تجزیه کننده پایان می یابد. پس از درک این توالی، متوجه می شویم که چگونه یک موجود زنده برای زنده ماندن به گونه دیگر وابسته است و در صورت عدم وجود باکتریها در زمین تمام شبکه های غذایی ناتمام باقی می مانند.

این زنجیره همچنین الگوی تغذیه یا رابطه موجودات زنده را توضیح می دهد. سطح تروفیک یا تغذیه ای به مراحل متوالی در یک زنجیره غذایی اشاره دارد که از تولیدکنندگان در پایین شروع می شود و با مصرف کنندگان اولیه، ثانویه و ثالث ادامه می یابد.

اجزاء تشکیل دهنده زنجیره غذایی:
خورشید:
خورشید منبع اولیه ای است که انرژی لازم را برای همه چیز را در کره زمین فراهم می کند. در واقع بدون وجود نور خورشید سطح اول و به طورکلی زنجیره غذایی در روی کره زمین شکل نمی گیرد.

تولید کنندگان:
تولیدکنندگان شامل تمام گیاهان سبز هستند.تولیدکنندگان سطح اول یک زنجیره غذایی را تشکیل می دهند. تولیدکنندگان از انرژی خورشید برای تهیه غذا استفاده می کنند و به آنها اتوتروف می گویند.

تولید کننده هر گیاه یا موجود دیگری است که مواد مغذی خود را از طریق فتوسنتز تولید می کند. به عنوان مثال، گیاهان سبز، فیتوپلانکتون ها، گیاهان کوچک و جلبک ها نمونه هایی از تولیدکنندگان در یک زنجیره غذایی هستند.

مصرف کنندگان:
مصرف کنندگان همه موجوداتی هستند که برای غذا به گیاهان یا موجودات دیگر وابسته هستند. اینها بزرگ ترین قسمت یک شبکه غذایی را تشکیل می دهند زیرا تقریباً شامل تمام موجودات زنده از جمله حیوانات علف خوار و گوشت خوارانی هستند که حیوانات دیگر را می خورند.

در اینجا گیاهخواران به عنوان مصرف کننده اولیه شناخته می شوند و گوشتخواران به عنوان مصرف کننده ثانویه شناخته می شوند. سطح تروفیک دوم شامل موجوداتی است که تولیدکنندگان را می خورند. بنابراین، مصرف کنندگان اولیه یا گیاهخواران موجودات سطح تغذیه ای دوم هستند.

تجزیه کننده ها:
تجزیه کننده ها ارگانیسم هایی هستند که انرژی را از موجودات مرده و مواد زائد به دست می آورند. این آخرین مرحله در یک زنجیره غذایی است. تجزیه کننده ها بخشی جدایی ناپذیر از این توالی هستند، زیرا مواد زائد آلی را به مواد معدنی مانند خاک یا مواد مغذی تبدیل می کنند.

تجزیه کننده ها چرخه زندگی را کامل می کنند، زیرا مواد مغذی را به خاک یا اقیانوس ها ارائه می دهند که می تواند توسط اتوتروف ها یا تولید کنندگان استفاده شود. بنابراین یک زنجیره غذایی کاملا جدید را شروع می کنند.

شبکه غذایی چیست؟
چندین زنجیره غذایی بهم پیوسته، یک شبکه غذایی تشکیل می دهند. شبکه غذایی مشابه اما نسبتاً بزرگ تر از یک زنجیره غذایی است. گاهی اوقات، یک موجود زنده توسط بسیاری از شکارچیان مصرف می شود و یا موجودات زنده دیگری را مصرف می کند.

به همین دلیل، بسیاری از سطوح تغذیه ای به هم متصل می شوند و زنجیره غذایی نمی تواند جریان انرژی را به روش صحیح به نمایش بگذارد. اما، شبکه غذایی می تواند نمایش مناسبی از جریان انرژی را نشان دهد، زیرا فعل و انفعالات بین ارگانیسم های مختلف را نشان می دهد.

وقتی تعاملات متقابل بیشتری بین زنجیره های مختلف غذایی وجود داشته باشد، شبکه غذایی پیچیده تر می شود. این پیچیدگی در یک شبکه غذایی منجر به یک اکوسیستم پایدارتر می شود.

انواع زنجیره غذایی:
زنجیره غذایی آواری:
زنجیره غذایی ریزه خواری یا آواری شامل گونه های مختلف ارگانیسم ها و گیاهان مانند جلبک ها، باکتری ها، قارچ ها، پروتوزوها، کنه ها، حشرات، کرم ها و غیره است. زنجیره غذایی آواری با مواد آلی مرده آغاز می شود.

انرژی غذاها به تجزیه کننده ها و ریزه خوارها می رسد که بیشتر توسط موجودات کوچک مانند گوشتخواران خورده می شوند. گوشتخوارانی مانند کرم حشره به غذایی برای گوشتخواران بزرگ تر مانند قورباغه، مار و غیره تبدیل می شوند. مصرف کنندگان اصلی مانند قارچ ها، باکتری ها، تک یاخته ها و غیره ریزه خوارانی هستند که از مواد زائد تغذیه می کنند.

زنجیره غذایی چرا:
زنجیره غذایی چرا نوعی توالی است که با گیاهان سبز شروع می شود، از گیاهخواران عبور می کند و سپس به گوشتخواران منتقل می شود. در این نوع زنجیره، انرژی در کمترین سطح تغذیه ای از فتوسنتز به دست می آید.

در این نوع زنجیره غذایی اولین انتقال انرژی از گیاهان به گیاه خواران است و جریان انرژی از اتوتروف ها به گیاهخواران بستگی دارد. از آنجا که اتوتروف ها پایه و اساس کلیه اکوسیستم های روی زمین هستند، اکثر اکوسیستم های محیطی از این نوع زنجیره غذایی پیروی می کنند.

تفاوت بین زنجیره غذایی و شبکه غذایی چیست؟
یک زنجیره غذایی یک مسیر واحد را دنبال می کند، جایی که حیوانات غذا را کشف می کنند. اما یک شبکه غذایی مسیرهای مختلفی را نشان می دهد، جایی که گیاهان و حیوانات به یکدیگر متصل می شوند. یک شبکه غذایی شامل چندین زنجیره غذایی است.

در یک زنجیره غذایی، یک ارگانیسم یک ماده واحد را می خورد، در حالی که در یک شبکه غذایی ارگانیسم چندین ماده را مصرف می کند. در یک زنجیره غذایی، یک مسیر واحد برای جریان انرژی وجود دارد و در یک شبکه غذایی، مسیرهای مختلفی برای جریان انرژی وجود دارد.

انسان ها در یک زنجیره غذایی چه نقشی دارند؟
زنجیره غذایی انسانی بسته به آنچه انسان به عنوان غذا مصرف می کند متفاوت است. اگر انسان فقط گیاهان را مصرف کند، به عنوان مصرف کننده اولیه شناخته می شود. اگر انسان موجود زنده ای را مصرف کند که گیاهان را مصرف می کند، انسان به عنوان یک مصرف کننده ثانویه شناخته می شود و غیره.

سطوح تغذیه ای در زنجیره غذایی:
برخی از ارگانیسم ها، به نام اتوتروف، که به خود تغذیه کننده نیز معروف است، می توانند مواد غذایی خود را - یعنی ترکیبات آلی مورد نیازشان را از مولکول های ساده مانند دی اکسید کربن تهیه کنند. دو نوع ارگانیسم اتوتروف وجود دارد:

فوتو اتوتروف ها:
نمونه بارز فوتو اتوتروف ها گیاهان هستند که از انرژی حاصل از نور خورشید برای ساختن ترکیبات آلی طی فتوسنتز استفاده می کنند. از دیگر نمونه های فوتواتوتروف ها می توان به جلبک ها و سیانوباکتری ها اشاره کرد.

شیمی اتوتروف ها:
این ارگانیسم ها از انرژی مواد شیمیایی برای ساختن ترکیبات آلی یا مولکول های مشابه استفاده می کنند. به عنوان مثال، باکتریهای شیمی اتوتروفیک اکسید کننده سولفید هیدروژن در زیر دریا وجود دارند که هیچ نوری نمی تواند به آنها برسد.

اتوتروف ها پایه و اساس همه اکوسیستم های روی زمین هستند و پایه زنجیره های غذایی و شبکه های غذایی را تشکیل می دهند زیرا انرژی حاصل از نور یا مواد شیمیایی تمام موجودات دیگر را در اکوسیستم حفظ می کند. وقتی ما در مورد نقش آنها در زنجیره های غذایی صحبت می کنیم، می توانیم آنها را تولید کننده بنامیم.

هتروتروف ها:
این ارگانیسم ها که به عنوان تغذیه کننده ها نیز شناخته می شوند زیرا نمی توانند از انرژی نور یا مواد شیمیایی برای تولید غذا استفاده کنند. در عوض با خوردن موجودات دیگر یا محصولات جانبی آنها، مولکول های آلی مورد نیاز خودشان را تامین می کنند. حیوانات، قارچ ها و بسیاری از باکتری ها و انسان ها هتروتروف هستند.

وقتی در مورد نقش ارگانیسم های هتروتروف صحبت می کنیم، می توانیم آنها را مصرف کننده بنامیم. انواع مختلفی از مصرف کننده ها با نقش های اکولوژیک متنوع وجود دارند، از حشرات گیاهخوار گرفته تا حیوانات گوشت خوار و قارچ هایی که از بقایای سایر موجودات و مواد زائد تغذیه می کنند.

هرم غذایی چیست؟
میزان انرژی و ماده موجود در هر سطح از زنجیره های غذایی را می توان به شکل یک هرم نشان داد که به آن هرم غذایی می گویند. زیست توده ها در پایین ترین سطح هرم قرار دارد. لازم به ذکر است که شکل هرم بر اساس میزان انرژی اکوسیستم می تواند متفاوت است. مثلا قاعده هرم یک اکوسیستم مرتعی باریک تر است و در اکوسیستم های آبی برعکس است.

زیست توده یا بیومس چیست؟
زیست توده انرژی و ماده حاصل از تمام موجودات زنده است که مقدار آن در سطح مختلف زنجیره غذایی کاهش می یابد. زنجیره های غذایی ارتباطات تغذیه ای و انتقال انرژی را نشان می دهند بنابراین می توان سطح بیومس آنها را نیز به صورت یک هرم نشان داد.

راندمان انرژی در زنجیره غذایی چگونه است؟
هنگامی که ارگانیسمی ارگانیسم دیگر را می خورد و مولکول های غنی از انرژی را از بدن طعمه جذب می کند، انرژی بین سطوح تروفیک منتقل می شود که این انتقال ها ناکارآمد هستند و این عدم کارایی باعث محدود شدن طول زنجیره های غذایی می شود.

لازم است بدانید هنگامی که انرژی وارد یک سطح تغذیه ای می شود، مقداری از آن به عنوان زیست توده یعنی به عنوان بخشی از بدن موجودات ذخیره می شود.فقط این انرژی برای سطح تغذیه ای بعدی در دسترس است زیرا فقط انرژی ذخیره شده به عنوان زیست توده خورده می شود.

به عنوان یک قاعده فقط حدود 10٪ از انرژی ذخیره شده به عنوان زیست توده در یک سطح تروفیک در نهایت به عنوان زیست توده در سطح تروفیک بعدی ذخیره می شود.

در هر سطح از زنجیره غذایی انرژی مستقیماً به صورت گرما یا به صورت پسماند و مواد مرده از بین می رود هرچند در نهایت، تجزیه کننده ها مواد زائد و مواد مرده را متابولیزه می کنند ولی بازهم مقداری از انرژی را به صورت گرما آزاد می کنند.

این هدر رفت انرژی در بین سطوح مختلف به دلیل تنفس سلولی در موجودات زنده، عدم هضم برخی از ترکیبات آلی و دفع آنها و عدم خورده شدن برخی از موجودات است که باعث از بین رفتن انرژی آنها می شود. ولی تجزیه کنندگان در نهایت تمام ترکیبات فوق را متابولیزه کرده و از آن استفاده می کنند بنابراین هیچ نوع انرژی از بین نمی رود.

ارزیابی راندمان زنجیره غذایی:
راندمان مصرف هر سطح از هرم غذایی باید از سطح پایین کمتر باشد وگرنه موجودات سطح پایین تر در معرض انقراض قرار خواهند گرفت.

راندمان جذب به کیفیت منبع غذایی و فیزیولوژی مصرف کنندگان یک زنجیره غذایی بستگی دارد به عنوان مثال گوشتخواران راندمان جذب بالاتری حدو(حدود 80%) نسبت به گیاه خواران (5 تا 20%) دارند.

راندمان تولید در واقع مقدار انرژی است که صرف رشد و تولید مثل حیوانات می شود و با میزان متابولیسم موجود زنده ارزیابی می گردد.