كيف تنتقل الطاقة بين المخلوقات الحية في النظام البيئي

كيف تنتقل الطاقة بين المخلوقات الحية في النظام البيئي

كيف تنتقل الطاقة بين الكائنات الحية في نظام بيئي؟ سؤال مهم سيتم الإجابة عليه في هذه المقالة ، حيث تحتاج جميع الكائنات الحية في النظام البيئي إلى الطاقة لمساعدتها على النمو والبقاء على قيد الحياة في النظام البيئي ، والقيام بالوظيفة التي تم إنشاؤها من أجلها على أكمل وجه.

كيف يتم نقل الطاقة بين الكائنات الحية في النظام البيئي

هناك العديد من الكائنات الحية في النظام البيئي ، بما في ذلك الأعشاب والنباتات والفواكه والبذور ، والحيوانات بمختلف أنواعها ، بما في ذلك الحيوانات المفترسة والحيوانات الأليفة مثل الأسد والأرانب ، بالإضافة إلى الطيور والفراشات ، وكذلك الزواحف والحشرات ، ولكن كيف تنتقل الطاقة بين الكائنات الحية في النظام البيئي؟ حيث تتغذى جميع الكائنات الحية في البيئة على بعضها البعض ، باستثناء النباتات التي تصنع طعامها ، ومن تناول هذه الكائنات الحية للطعام فإنها تأخذ الطاقة ، وبالتالي فإن نقل الطاقة بين الكائنات الحية يتم من خلال ما يسمى شبكة الغذاء ، مثل شبكات الغذاء هي شبكات من الكائنات الحية الثعبان الذي يأكل بعضها البعض ، وبالتالي تنتقل الطاقة من كائن حي إلى آخر عبر هذه الشبكة ، ومن الممكن أن تنتقل الطاقة من مستوى غذائي إلى آخر ، عندما تؤخذ جزيئات عضوية من جسم الكائن الحي بواسطة كائن حي آخر.

ومع ذلك ، فإن نقل الطاقة بين المستويات الغذائية ليس فعالاً ، والسبب في ذلك هو أنه في المتوسط ​​يتم تخزين حوالي 10٪ فقط من الطاقة المخزنة ككتلة حيوية في مستوى غذائي واحد ، والسبب الثاني هو أنه ليست كل الكائنات ذات المستوى الغذائي المنخفض أكلت. قبل الكائنات الحية ذات المستوى الغذائي الأعلى ، فإن السبب الأخير هو أن بعض الجسيمات الموجودة في أجسام الكائنات الحية التي تم تناولها بالفعل لا يمكن هضمها بواسطة الحيوانات المفترسة ، وتضيع في براز الحيوانات المفترسة. 

أنواع الكائنات الحية التي تنقل الطاقة في نظام بيئي

هناك أنواع عديدة من الكائنات الحية في النظام البيئي ، والتي بدورها تزيد من فرصة انتقال الطاقة بينها. لذلك صُنفت مجموعة هذه الكائنات الحية حسب انتقالها للطاقة إلى نوعين مختلفين ، المنتجات والمستهلكين ، وفي هذه الفقرة شرح مفصل لكل منها. 

منتجات

هناك العديد من المنتجات في النظام البيئي لأنها أساس بوابات الطاقة في هذا النظام ، وهي كائنات ذاتية التغذية مثل النباتات والطحالب والبكتيريا ، حيث تأخذ جزيئاتها ثاني أكسيد الكربون اللازم لتغذيتها وتخزن الطاقة فيها. الروابط الكيميائية لجزيئات النبات ، على سبيل المثال ، التي يستخدمونها لاحقًا كوقود للطاقة ؛ تتمتع النباتات أيضًا بالعديد من الفوائد في النظام البيئي ، حيث أن دورها في النظام البيئي يتم من خلال عملية التمثيل الضوئي ، لذلك فهي تأخذ ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتحوله إلى غاز الأكسجين اللازم للتنفس البشري والحيواني.

تقوم النباتات أيضًا بتعديل درجة حرارة الأرض ، وبالتالي تقليل الاحتباس الحراري. النباتات هي المصدر الرئيسي للغذاء لجميع الكائنات الحية في النظام البيئي. في جميع النظم البيئية ، تعد عمليات التمثيل الضوئي هي نقطة الدخول الوحيدة لتدفق الطاقة إلى شبكات الغذاء.

مستهلكات

يمكن نقل الطاقة المخزنة في الجزيئات العضوية للكائن الحي التي سيتم تناولها إلى كائنات أخرى في النظام البيئي ، عندما تأكل هذه الكائنات النباتات. تسمى هذه الكائنات غير ذاتية التغذية والكائنات النباتية (المستهلكون) ، وتشمل المواد الاستهلاكية للكائنات الحية الحيوانات العاشبة والحيوانات آكلة اللحوم والمحللات.

الأهرامات البيئية

تقدم الأهرامات البيئية صورة مرئية لكيفية مقارنة المستويات الغذائية في النظام البيئي ، لأنها تعكس هيكل ووظيفة النظام البيئي. من بين أنواع الأهرامات البيئية ما يلي: 

هرم الطاقة: يمثل تدفق الطاقة عبر المستويات الغذائية ، وليس الكميات المطلقة من الطاقة المخزنة.

هرم الكتلة الحيوية: يمثل كمية الطاقة المخزنة في الأنسجة الحية على مستويات غذائية مختلفة. يُظهر مقدار الكتلة الحيوية في المستوى ، وليس معدل إضافتها.

هرم الأرقام: يوضح عدد الكائنات الفردية الموجودة في كل مستوى غذائي ، ويمكن استخدام هرم الأرقام لتحديد عدد السكان من أنواع معينة يمكن أن تؤثر على أنواع أخرى.

الإنتاجية الأولية البيئية

في علم البيئة ، الإنتاجية هي معدل إضافة الطاقة إلى أجسام الكائنات الحية في شكل كتلة حيوية ، والكتلة الحيوية هي كمية المواد المخزنة في أجسام مجموعة من الكائنات الحية ، وهناك نوعان أساسيان من الإنتاجية : الإجمالي والصافي. 

• إجمالي الإنتاجية الأولية: هو المعدل الذي يتم عنده التقاط الطاقة الشمسية في جزيئات السكر أثناء عملية التمثيل الضوئي ، وتستخدم المنتجات بعضًا من هذه الطاقة في عملية التمثيل الغذائي ، أو التنفس الخلوي ، أو النمو ، أو لبناء الأنسجة.
• صافي الإنتاجية الأولية: هو إجمالي الإنتاجية الأولية مطروحًا منه معدل الطاقة فقط لعملية التمثيل الغذائي ، أو المعدل الذي يتم فيه تخزين الطاقة ككتلة حيوية بواسطة النباتات وإتاحتها للمستهلكين في النظام البيئي.

ملخص درس انتقال الطاقة في النظام البيئي