Lanac ishrane
Pojam lanac ishrane u ekologiji i ekotoksikologiji označava linearni prenos hranom preuzete energije od jedne populacije organizama na sledeću, odnosno, kad se jedna populacija hrani onom koja joj u tom lancu prethodi. Lanac ishrane je linearna mreža veza u mreži ishrane počevši od organizama proizvođača (kao što su trava ili drveće koji koriste sunčevo zračenje da bi napravili hranu putem fotosinteze) i završava se na vrhunskoj vrsti grabljivica (kao što su grizli medvedi ili kitovi ubice), detritojedi (npr. kišne gliste ili uši) ili vrste koje razgrađuju (kao što su gljive ili bakterije). Lanac ishrane takođe pokazuje kako su organizmi povezani jedni sa drugima hranom koju jedu. Svaki nivo lanca ishrane predstavlja drugačiji trofički nivo. Lanac ishrane se razlikuje od mreže ishrane, jer je složena mreža odnosa hranjenja različitih životinja agregirana i lanac prati samo direktan, linearni put jedne životinje u dato vreme. Prirodne međusobne veze između lanaca ishrane čine ga mrežom hrane.
Uobičajena metrika koja se koristi za kvantifikaciju trofičke strukture mreže hrane je dužina lanca ishrane. U svom najjednostavnijem obliku, dužina lanca je broj veza između trofičnog potrošača i osnove mreže. Srednja dužina lanca cele mreže je aritmetički prosek dužina svih lanaca u mreži hrane..[1][2] Lanac ishrane je dijagram izvora energije. Lanac ishrane počinje od proizvođača, kojeg jede primarni potrošač. Primarnog potrošača može pojesti sekundarni potrošač, kojeg zauzvrat može konzumirati tercijarni potrošač. Na primer, lanac ishrane može početi sa zelenom biljkom kao proizvođačem, koju jede puž, primarni potrošač. Puž bi tada mogao biti plen sekundarnog potrošača kao što je žaba, koju sam može pojesti tercijarni potrošač kao što je zmija.
Lanci ishrane su veoma važni za opstanak većine vrsta. Kada se samo jedan element ukloni iz lanca ishrane, to može dovesti do izumiranja vrste u nekim slučajevima. Osnovu lanca ishrane čine primarni proizvođači. Primarni proizvođači, ili autotrofi, koriste energiju dobijenu bilo iz sunčeve svetlosti ili iz neorganskih hemijskih jedinjenja za stvaranje složenih organskih jedinjenja, dok vrste na višim trofičkim nivoima ne mogu, i stoga moraju da konzumiraju proizvođače ili drugi život koji sam troši proizvođače. Pošto je sunčeva svetlost neophodna za fotosintezu, većina života ne bi mogla postojati kada bi Sunca nestalo. Uprkos tome, nedavno je otkriveno da postoje neki oblici života, hemotrofi, koji izgleda dobijaju svu svoju metaboličku energiju iz hemosinteze koju pokreću hidrotermalni otvori, pokazujući na taj način da nekom obliku života možda nije potrebna sunčeva energija da bi napredovao.
Razlagači, koji se hrane mrtvim životinjama, razlažu organska jedinjenja u jednostavne hranljive materije koje se vraćaju u tlo. Ovo su jednostavne hranljive materije koje su biljkama potrebne za stvaranje organskih jedinjenja. Procenjuje se da postoji više od 100.000 različitih razlagača.
Mnoge mreže ishrane imaju ključnu vrstu. Ključna vrsta je vrsta koja ima veliki uticaj na okolinu i može direktno uticati na lanac ishrane. Ako ova ključna vrsta umre, to može da izbaci ceo lanac ishrane iz ravnoteže. Ključne vrste sprečavaju biljojede da iscrpe svo lišće u svom okruženju i sprečavaju masovno izumiranje.[3]
Lance ishrane je prvi uveo arapski naučnik i filozof Al-Xahiz u 10. veku, a kasnije ih je popularisao u knjizi koju je 1927. objavio Čarls Elton, u kojoj je takođe predstavljen koncept mreže hrane.[4][5][6]
Dužina uredi
Dužina lanca ishrane je kontinuirana promenljiva koja daje meru prolaska energije i indeks ekološke strukture koji se povećava kroz veze od najnižeg do najvišeg trofičkog (hranjivog) nivoa.[7]
Lanci ishrane su usmereni putevi trofičke energije ili, ekvivalentno, nizovi veza koje počinju sa bazalnim vrstama, kao što su proizvođači ili fina organska materija, a završavaju se potrošačkim organizmima.[8]:370
Lanci ishrane se često koriste u ekološkom modeliranju (kao što je lanac ishrane od tri vrste). Oni su pojednostavljene apstrakcije stvarnih mreža ishrane, ali složene u svojoj dinamici i matematičkim implikacijama.[9]
Ekolozi su formulisali i testirali hipoteze u vezi sa prirodom ekoloških obrazaca povezanih sa dužinom lanca ishrane, kao što je povećanje dužine koja se povećava sa veličinom ekosistema, smanjenje energije na svakom sledećem nivou, ili tvrdnja da su dugačke dužine lanca ishrane nestabilne.[7] Studije lanca ishrane imaju važnu ulogu u ekotoksikološkim studijama, koje prate puteve i biomagnifikacije zagađivača životne sredine.[10]
Dužina lanca ishrane je važna jer se količina prenete energije smanjuje kako se trofički nivo povećava; uglavnom samo deset procenata ukupne energije na jednom trofičkom nivou se prenosi na sledeći, pošto se ostatak koristi u metaboličkom procesu. Obično nema više od pet tropskih nivoa u lancu ishrane.[11] Ljudi su u stanju da prime više energije vraćajući se na nivo u lancu unazad i konzumirajući hranu ranije, na primer dobijajući više energije po kilogramu konzumiranjem salate nego životinja koja je jela zelenu salatu.[12][13]
Efikasnost lanca ishrane zavisi od energije koju prvo potroše primarni proizvođači.[13] Primarni potrošač dobija energiju od proizvođača i predaje je sekundarnim i tercijarnim potrošačima.
Koncept lanca ishrane i kruženja materije uredi
Koncept lanca ishrane je iz više uglova gledanja pojednostavljen, linearni pristup tokovima energije i materije u ekosistemu. Pojam je zastupao prije svega britanski zoolog i ekolog Čarls Elton tokom prve polovine 20. vijeka. Na tome se temelji koncept Eltonove piramide biomase sastavljene od različitih hranjivih materija i živih organizama karakterističnih za određeni ekosistem.
Vrste u određenom ekosistemu mogu se razvrstati na različite nivoe prehrambenog lanca. Pojednostavljena i uglavnom samo u idealnom slučaju tačna podjela prehrambenog lanca je na primarne producente (vidi i autotrofija) (zelene biljke ili hemosintetičke bakterije), konzumente i destruente. Vrlo pojednostavljen primjer linearnog hranidbenog lanca je lanac trava - zebra - lav, ili u moru male alge - plankton - usati kitovi.
Destruenti (gljive, bakterije ali i crvi, člankonošci i drugi koji sudjeluju u mehaničkoj razgradnji) hrane se razgradnjom svih učesnika lanca i pri tome vraćaju materiju iz lanca, tako da se krug zatvara.
Stvarni prehrambeni lanac i prehrambene mreže uredi
Pojam prehrambenog lanca za gotovo sve ekosisteme predstavlja jako pojednostavljenu apstrakciju, tako da je bliži stvarnosti pojam prehrambena mreža kako bi se bar djelimično izrazila sva kompleksnost različitih načina ishrane.
Vrste koje se hrane kako biljnom tako i životinjskom hranom (na primjer galebovi, svinje ili šimpanze) ili takve koje se hrane kako živim životinjama ali dijelom i lešinama (na primjer hijene i lavovi) nije moguće pregledno uključiti niti u šemu prehrambenog lanca niti prehrambene mreže, zbog čega je „stvarna prehrambena mreža“ u prirodi vrlo kompleksna i nepregledna tvorba. Pored toga, mnoge vrste tokom života već prema razvojnom stadijumu (mnogi insekti) ili prema godišnjem dobu (mnoge ptice) mijenjaju sastav svoje prehrane.
Značenje u ekotoksikologiji uredi
Zanimanje javnosti za pojam i značenje lanca ishrane probuđeno je povezano s izveštajima o gomilanju štetnih materija cijelom njegovom dužinom. Pod određenim uslovi, u cijelom lancu mogu se nakupiti prije svega sporo razgradive štetne materije (na primjer, ioni teških metala) rastvorljive u mastima.
Vidi još uredi
Reference uredi
- ^ Briand, F.; Cohen, J. E. (1987). „Environmental correlates of food chain length.” (PDF). Science. 238 (4829): 956—960. Bibcode:1987Sci...238..956B. PMID 3672136. doi:10.1126/science.3672136. Arhivirano iz originala (PDF) 2012-04-25. g.
- ^ Post, D. M.; Pace, M. L.; Haristis, A. M. (2006). „Parasites dominate food web links”. Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (30): 11211—11216. Bibcode:2006PNAS..10311211L. PMC 1544067
. PMID 16844774. doi:10.1073/pnas.0604755103 .
- ^ „The Food Chain”. www2.nau.edu. Pristupljeno 2019-05-04.
- ^ Elton, C. S. (1927). Animal Ecology. London, UK.: Sidgwick and Jackson. ISBN 0-226-20639-4.
- ^ Allesina, S.; Alonso, D.; Pascal, M. (2008). „A general model for food web structure.” (PDF). Science. 320 (5876): 658—661. Bibcode:2008Sci...320..658A. PMID 18451301. S2CID 11536563. doi:10.1126/science.1156269. Arhivirano iz originala (PDF) 2016-05-15. g.
- ^ Egerton, F. N. (2007). „Understanding food chains and food webs, 1700-1970”. Bulletin of the Ecological Society of America. 88: 50—69. doi:10.1890/0012-9623(2007)88[50:UFCAFW]2.0.CO;2.
- ^ a b Vander Zanden, M. J.; Shuter, B. J.; Lester, N.; Rasmussen, J. B. (1999). „Patterns of food chain length in lakes: A stable isotope study.” (PDF). The American Naturalist. 154 (4): 406—416. PMID 10523487. S2CID 4424697. doi:10.1086/303250. Arhivirano iz originala (PDF) 2016-03-04. g. Pristupljeno 2011-06-14.
- ^ Martinez, N. D. (1991). „Artifacts or attributes? Effects of resolution on the Little Rock Lake food web” (PDF). Ecological Monographs. 61 (4): 367—392. JSTOR 2937047. doi:10.2307/2937047.
- ^ Post, D. M.; Conners, M. E.; Goldberg, D. S. (2000). „Prey preference by a top predator and the stability of linked food chains.” (PDF). Ecology. 81: 8—14. doi:10.1890/0012-9658(2000)081[0008:PPBATP]2.0.CO;2.
- ^ Odum, E. P.; Barrett, G. W. (2005). Fundamentals of ecology. Brooks/Cole. str. 598. ISBN 978-0-534-42066-6.
- ^ Wilkin, Douglas; Brainard, Jean (2015-12-11). „Food Chain”. CK-12 (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2019-11-06.
- ^ Rafferty, John P.; et al. (Kara Rogers, Editors of Encyclopædia Britannica). „Food chain”. Food chain | Definition, Types, & Facts. Encyclopædia Britannica (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2019-10-25.
- ^ a b Rowland, Freya E.; Bricker, Kelly J.; Vanni, Michael J.; González, María J. (2015-04-13). „Light and nutrients regulate energy transfer through benthic and pelagic food chains”. Oikos. Nordic Foundation Oikos. 124 (12): 1648—1663. ISSN 1600-0706. doi:10.1111/oik.02106. Pristupljeno 2019-10-25 — preko ResearchGate.
Literatura uredi
- Podolinsky S (2004). „Socialism and the Unity of Physical Forces”. Organization & Environment. 17 (1): 61—75. S2CID 144332347. doi:10.1177/1086026603262092.
- Weiner DR (2000). Models of Nature: Ecology, Conservation and Cultural Revolution in Soviet Russia. U.S.: University of Pittsburgh Press.
- Levin, Simon A. (2013). Encyclopedia of Biodiversity. ACADEMIC PressINC. ISBN 978-0-12-384719-5.
- Lévêque, Christian; Mounolou, Jean-Claude (16. 1. 2004). Biodiversity. Wiley. ISBN 978-0-470-84957-6.
- Margulis, Lynn; Schwartz, Karlene V.; Dolan, Michael (1999). Diversity of Life: The Illustrated Guide to the Five Kingdoms. Sudbury: Jones & Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-0862-7.
- Markov, A. V.; Korotayev, A. V. (2007). „Phanerozoic marine biodiversity follows a hyperbolic trend”. Palaeoworld. 16 (4): 311—318. doi:10.1016/j.palwor.2007.01.002.
- Moustakas, A.; Karakassis, I. (2008). „A geographic analysis of the published aquatic biodiversity research in relation to the ecological footprint of the country where the work was done”. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 23 (6): 737—748. S2CID 121649697. doi:10.1007/s00477-008-0254-2.
- Novacek, Michael J. (2001). The Biodiversity Crisis: Losing what Counts. New Press. ISBN 978-1-56584-570-1.
- D+C-Interview with Achim Steiner, UNEP: "Our generation's responsibility"
- Mora, C.; Tittensor, D. P.; Adl, S.; Simpson, A. G. B.; Worm, B. (2011). Mace, Georgina M, ur. „How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?”. PLOS Biology. 9 (8): e1001127. PMC 3160336 . PMID 21886479. doi:10.1371/journal.pbio.1001127.
- Pereira, H. M.; Navarro, L. M.; Martins, I. S. S. (2012). „Global Biodiversity Change: The Bad, the Good, and the Unknown”. Annual Review of Environment and Resources. 37: 25—50. S2CID 154898897. doi:10.1146/annurev-environ-042911-093511.
- Ripple WJ, Wolf C, Newsome TM, Galetti M, Alamgir M, Crist E, Mahmoud MI, Laurance WF (2017). „World Scientists' Warning to Humanity: A Second Notice”. BioScience. 67 (12): 1026—1028. doi:10.1093/biosci/bix125 .
- Wilson, E. O. (2016). Half-Earth: Our Planet's Fight for Life. Liveright. ISBN 978-1-63149-082-8.
- Adams, Simon; Lambert, David (2006). Earth Science: An illustrated guide to science. New York, NY: Chelsea House. ISBN 978-0-8160-6164-8.
- Joseph P. Pickett (executive editor) (1992). American Heritage dictionary of the English language
(4th izd.). Boston, MA: Houghton Mifflin Company. ISBN 978-0-395-82517-4. - Smith, Gary A.; Pun, Aurora (2006). How Does the Earth Work? Physical Geology and the Process of Science. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-034129-7.
- Oldroyd, David (2006). Earth Cycles: A historical perspective. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 978-0-313-33229-6.
Spoljašnje veze uredi
- Simison, W. Brian (2007-02-05). „The mechanism behind plate tectonics”. Pristupljeno 2007-11-17.