Potravní pyramida suchozemského ekosystému

Trofická struktura popisuje způsob, jakým organismy spotřebovávají zdroje živin a ilustruje jí sítí pohybu energie uvnitř ekosystému. Druhové bohatství na Zemi dalo vzniknout mnoha způsobům získávání živin a energie z prostředí stejně jako potravních vztahů mezi organismy. Podle svých potravních návyků jsou organismy členěny do trofických stupňů - na sebe navazujících úrovní konzumentů, kteří se živí předchozími články potravního řetězce a sami slouží za potravu článkům následujícím.

Každý typ ekosystému je protkán různorodými potravními řetězci (některé mají pouze 2 články, obvykle 4-5, někdy i 8 článků), které se navíc často vzájemně protkávají a vytvářejí tak komplexní potravní síť daného ekosystému. Základním modelem trofických stupňů (úrovní) je systém pastevní. Energie ze Slunce (s cca 0.1% účinností) je využita autotrofními fotosyntetizujícími organismy, neboli primárními producenty a asimilována do jejich biomasy. Následně jsou zelené rostliny konzumovány býložravci - primárními konzumenty, kteří část získané energie (v řádu jednotek %) uloží do svých těl - produkce sekundární.

Herbivorní heterotrofní organismy se stávají kořistí masožravců (účinnost 10 - 20%) - sekundárních konzumentů. Degradaci odumřelé biomasy a dalších organických zbytků zajišťuje systém rozkladný (zajišťovaný pestrou škálou rozkladačů dekompozitorů), který vrací živiny zpět do prostředí a umožňuje primárním producentům jejich opětovné využití. Tím se koloběh uzavírá. Pochopitelně v přírodním prostředí je tento zjednodušený systém spíše vyjímkou. Vztahy mezi organismy jsou složitější, trofických stupňů bývá více, mohou v nich figurovat omnivoři (všežravci), parazité atd.

V některých modelech dokonce nejsou na počátku trofické pyramidy fotosyntetické organismy, ale mrtvá organická hmota ze suchozemského prostředí jako v případě malých vodních toků nebo jako u bentických společenstev hlubokých moří, kam organická hmota klesne z vrchní fotické zóny. Zcela specifickým systémem jsou hlubiny oceánů v okolí tzv. černých kuřáků, kde dochází k výronům horké, minerálními látkami bohaté vody a primární produkci zde zajišťují chemotrofní bakterie.

Na každém stupni dochází ke ztrátám energie, ať už v podobě nevyužité odumřelé masy a exkrementů nebo ve formě vyzářeného tepla, které se uvolňuje při činnosti živočichů. Jeden joule získaný např. herbivorním živočichem může být zabudován do jeho těla, nestrávený vyloučen s výkaly živočicha, vyzářen do okolí ve formě tepla. V prvním případě může později přejít do těla masožravce a po jeho uhynutí je využit rozkladači.

Čtěte také: Více o potravní ekologii

Homeostatická vyváženost (stabilita), ekosystému je tím větší, čím bohatší a rozmanitější je v něm sít potravních vazeb (trofická struktura). Tento vztah je hlavním regulačním mechanizmem zpětné vazby každého ekosystému. Síť potravních vazeb je tím rozmanitější, čím větší je druhová pestrost (diverzita) biocenózy. Tento princip platí obecně na všech trofických úrovních, včetně producentů.

Potravní řetězce popisují, jak se látky a energie v přírodě přesouvají mezi organismy. Znázornění potravních řetězců je do určité míry zjednodušující. Ve skutečnosti například určitý živočich nežere jen jeden druh jiného živočicha (pro přesnější vyjádření potravních vztahů se využívají tzv. potravní sítě).

Základní složky potravní pyramidy

V potravní pyramidě (řetězci) hrají klíčovou roli tři skupiny organismů:

• Producenti: Produkují svou biomasu ze vzdušného CO2, jednoduchých anorganických látek (živin), vody za přítomnosti světelného záření prostřednictvím procesu fotosyntézy (zelené rostliny), případně chemosynteticky (některé mikroorganismy a houby). Jelikož produkují jako první v potravním řetězci složitější organické látky, nazývají se též primárními producenty. Jsou základem výživy pro konzumenty.
• Konzumenti: Živí se jinými organismy, čili produkují svou biomasu na základě konzumace složitých organických látek - cukrů, tuků, bílkovin - z těl jiných organismů. Podle hierarchie je možno je dále dělit na konzumenty prvního řádu (býložravci, kteří se živí rostlinami - producenty), druhého řádu (masožravci, kteří se živí býložravci) i dalších řádů (masožravci, kteří se živí jinými masožravci). Za konzumenty jsou někdy považováni též paraziti.
• Destruenti: Rozkládají složitější organické látky mrtvých těl na jednodušší anorganické látky - živiny. Mezi destruenty - rozkladače - patří zejména mikroorganismy a některé houby.

Na počátku potravních řetězců stojí producenti, což bývají fotosyntetizující organismy. Díky fotosyntéze ukládají energii slunečního záření do chemických vazeb a vytvářejí organické látky bohaté na energii. Producenty se živí konzumenti 1. řádu, což jsou obvykle býložraví (živící se rostlinami) či všežraví živočichové. Konzumenty 1. řádu žerou konzumenti 2. řádu (podobně dále s konzumenty dalších řádů). Mrtvá těla všech účastníků potravního řetězce zpracovávají rozkladači (dekompozitoři). Ti uvolňují různé látky zpět do prostředí, jsou tak k dispozici dalším organismům.

Zelený chlorofyl v rostlině absorbuje sluneční energii a použijte ji tak, že z uhlíku, vodíku a kyslíku vytvoří sacharidy, jako je celulóza - tuhý vláknitý materiál, který obklopuje každou rostlinou buňku a dále škroby, bohaté na energii a cukry = jednoduché sacharidy. Rostlina je dokáže sloučit s dusíkem, fostáty a solemi draslíku, které získává ze země, aby vybudovala bílkoviny = proteiny, tuky a další látky.

Čtěte také: Význam potravní pyramidy

Typická zelená rostlina absorbuje pouze jednoduché chemické sloučeniny ze země - látky, které vznikly rozkladem a rozpadem organických materiálů. Avšak živočich získává organické materiály v plně syntetizovaném stavu a rozkládá je podle potřeby s využitím vlastního zažívacího systému.

Vzájemné potravní vztahy organismů a současně poměrné množství organismů v přírodě můžeme znázornit pomocí potravní pyramidy. Největší hmotnost organické hmoty (biomasy) tvoří producenti. Menší část býložravci (konzumenti I. řádu) a postupně menší a menší část všežravci (konzumenti II. řádu) a masožravci (konzumenti III.

Na potravní řetězce navazují rozkladné řetězce. Odpady a zbytky organických těl se živí rozkladači (DESTRUENTI), kteří tyto zbytky ještě rozloží na humus.

Robert Paine a koncept klíčových druhů

Zastáncem toho top-down konceptu byl i zoolog a ekolog Washingtonské univerzity Robert Treat Paine III. Jehož metody byly, z hlediska tehdejších i současných konvencí, řekněme poněkud netradiční. Zastával totiž krédo: „Chceš vědět, co to opravdu dělá? Tak to pořádně nakopni a dívej se.“ A právě on svým neotřelým přístupem přispěl k nastolení onoho nového obráceného konceptu. Vyrazil do zátoky Makah ve washingtonské Clallam County, kde od kamenného podkladu zaplavovaných tůněk začal trhat hvězdice okrové (Pisaster ochraceus). Držely pevně, takže jinak než bez páčidla to nešlo. Co s nimi bylo dál? Těžko říct, zahazoval je totiž rovnou do moře. Té surovosti se nedopouštěl bezúčelně. Hvězdice sice nevypadá ani jako tygr, vlk nebo kosatka, ale v tom příbojem zaplavovaném ekosystému zátoky Makah byla jasným predátorem.

Když to zkrátíme, bez hvězdic se slávky přemnožily. Sám Paine byl ale překvapený, jak moc se bez svých hvězdicovitých predátorů přemnožily. Ještě před akcí s páčidlem žilo v zátoce Makah patnáct různých druhů živočichů. Po třech letech bez hvězdic jich tu zůstalo osm, a po deseti letech tu už žily jen slávky. Naprosto dominovaly, doslova převálcovaly celou tu příbojovou zónu tůní. Byly jich, vyjádřeno ve váze biomasy, tuny. A to přitom odtud zmizely jen desítky hvězdic okrových. Ekologický koncept top-down řízení to dost názorně ilustrovalo.

Čtěte také: Význam potravních řetězců

Robert Paine o tomhle experimentu s páčidlem sepsal studii, která vyšla v roce 1966 v American Naturalist, a v níž popisoval, jak jeden jediný druh může mít až neúměrný vliv na celé ekologické společenstvo. Byl si totiž vědom toho, v jakém nepoměru byly jednotky predátora, hvězdice, k tisícům jednotek býložravce, slávky. Ta hvězdice byla pro ekosystém zátoky Makah z nějakého důvodu podstatnější a důležitější, než ledasjaký jiný predátor v nějakém jiném ekosystému.

tags: #potravni #pyramida #suchozemsky #ekosystem

Oblíbené příspěvky:

• Vliesové tapety se závodními auty 60. let
• Bičík a česká geografie
• Výběr správného koše Brabantia
• Typy nádob na odpad Nymburk
• Aktuality z Regionu