Lanțuri și rețele trofice

Într-o pajiște, iarba poate fi mâncată de o lăcustă, iar lăcusta de o pasăre. Aceste legături formează un lanț trofic: o succesiune simplificată care arată cine este hrană pentru cine. Scriem, de exemplu, „iarbă → lăcustă → pasăre”. Săgeata indică sensul în care trec hrana și energia, de la organismul consumat către cel care îl consumă. Ea nu arată direcția în care aleargă un animal.

În natură, o pasăre nu se hrănește neapărat cu o singură specie de insecte, iar o lăcustă poate fi mâncată de mai mulți prădători. Când unești mai multe lanțuri care au organisme comune, obții o rețea trofică. Aceasta descrie mai bine multitudinea legăturilor dintr-un ecosistem. La începutul multor lanțuri sunt producătorii, precum plantele, care folosesc lumina pentru a fabrica substanțe organice. Urmează consumatorii. Descompunătorii transformă resturile provenite de la organisme de la diferite niveluri.

O rețea trofică te ajută să pui întrebări. Dacă scade mult numărul lăcustelor, ce păsări ar putea găsi mai puțină hrană? Răspunsul depinde și de celelalte surse de hrană ale lor. De aceea un desen cu trei organisme este o explicație utilă, dar incompletă. Pentru a construi un exemplu corect, alege viețuitoare care pot trăi în același mediu și verifică relația de hrănire dintre ele.

Exemplu pe pași: un lanț trofic într-un lac.

1. Începe cu producătorul: algele din apă produc substanțe organice cu ajutorul luminii.
2. Adaugă consumatorul care mănâncă alge: puiul de crap sau larva de țânțar.
3. Adaugă prădătorul lui: bibanul, care mănâncă peștișori.
4. Adaugă păsărea care mănâncă bibani: pescărușul.
5. Desenează săgețile de la hrană la cel care mănâncă: alge → larvă de țânțar → biban → pescăruș.
6. Verifică: fiecare săgeată arată cine pe cine consumă, iar descompunătorii (bacteriile din noroi) pot fi adăugați la rest, pentru resturile tuturor.

Dacă adaugi și broasca, care mănâncă larve de țânțar, lanțul devine o rețea.

În lanț, fiecare organism ocupă un nivel trofic: producătorii sunt nivelul I, consumatorii primari (ierbivorele) nivelul al II-lea, consumatorii secundari (carnivorele care mănâncă ierbivore) nivelul al III-lea, consumatorii terțiari nivelul al IV-lea. Trecerea de la un nivel la altul are loc cu pierderi mari: organismele folosesc o parte din energie pentru respirație și pierd o parte ca energie termică, iar o altă parte rămâne în resturi. Convențional, doar aproximativ 10% din energia unui nivel trece la nivelul următor, de aceea lanțurile au rareori mai mult de 4–5 verigi (vezi Piramidele trofice).

Exemplu rezolvat 1: nivelul trofic al unui omnivor. În rețeaua unei păduri de munte apar afinul, ierbivorele (cerbul), peștele (păstrăvul) și ursul brun.

1. Ursul care mănâncă afine și rădăcini este consumator primar (nivelul II).
2. Același urs, când mănâncă un păstrăv care s-a hrănit cu larve de insecte, este consumator terțiar (nivelul IV), deoarece păstrăvul este consumator secundar.
3. Concluzie: nivelul trofic se atribuie relației de hrănire concrete, nu speciei în general.

Exemplu rezolvat 2: transferul energiei și propagarea unei perturbări. Pe o pajiște, producătorii (ierburile) fixează 10 000 kJ pe metru pătrat într-un an.

1. Consumatorii primari (lăcustele) primesc aproximativ $10000\cdot 0,1=1000$ kJ.
2. Consumatorii secundari (broaștele) primesc aproximativ $1000\cdot 0,1=100$ kJ.
3. Consumatorii terțiari (șerpii) primesc aproximativ $100\cdot 0,1=10$ kJ.
4. Dacă o boală reduce numărul lăcustelor, scade hrana broaștelor; broaștele pot trece pe alte insecte, deci efectul asupra șerpilor depinde de aceste căi alternative de hrană.

Descompunătorii (fungii și bacteriile) și detritivorii (râma) folosesc resturile de la toate nivelurile și închid circuitul materiei, dar nu fac parte dintr-un singur nivel.

Se deosebesc două tipuri de lanțuri. Lanțul de pășune începe cu plante verzi (iarbă → lăcustă → broască → șarpe), iar lanțul detritic începe cu resturi organice moarte (frunze căzute → râmă → cârtiță → bufniță). În natură, ele se leagă în aceeași rețea: cadavrul șarpelui ajunge în sol, unde îl folosesc detritivorii și descompunătorii. O rețea cu multe legături alternative amortizează mai bine dispariția unei specii decât un lanț simplu, în care fiecare nivel depinde de un singur organism.

Pentru a citi o rețea trofică, se parcurg patru pași: se identifică producătorii (organismele fără săgeți care intră în ele), se marchează consumatorii primari (cei care primesc săgeți direct de la producători), se urmăresc săgețile spre consumatorii de rang superior și se verifică ce specii au mai multe surse de hrană. O specie care primește săgeți de la mai multe organisme, cum este vulpea care mănâncă iepuri, șoareci și păsări, este mai puțin afectată de dispariția unei singure prăzi decât una care depinde de o singură pradă.

Greșeli frecvente

• Greșit: Săgeata merge de la prădător la pradă.
  Corect: În schema trofică, săgeata merge de la hrana consumată spre consumator.
• Greșit: Fiecare animal aparține unui singur lanț.
  Corect: Poate participa la mai multe lanțuri din aceeași rețea.
• Greșit: Descompunătorii formează ultimul nivel din vârful lanțului.
  Corect: Descompunătorii acționează asupra resturilor și cadavrelor de la toate nivelurile trofice.

Înainte și după