گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

شبکه غذایی: مجموعه‌ای از چند زنجیره غذایی مرتبط با یکدیگر

بروزرسانی شده در: 14:33 1404/10/1 مشاهده: 6     دسته بندی: کپسول آموزشی

شبکه غذایی: نقشهٔ پیچیدهٔ ارتباطات طبیعت

وقتی چند زنجیرهٔ غذایی در یک اکوسیستم به هم گره می‌خورند، یک شبکهٔ غذایی قدرتمند شکل می‌گیرد که ثبات حیات را تضمین می‌کند.
در طبیعت، هیچ موجودی تنها یک منبع غذایی ندارد و هیچ شکارچی هم فقط یک شکار نمی‌خورد. به همین دلیل، زنجیره‌های غذایی ساده به هم متصل می‌شوند و شبکه‌های غذایی پیچیده‌ای را تشکیل می‌دهند. این شبکه‌ها باعث پایداری و انعطاف‌پذیری اکوسیستم‌ها می‌شوند. درک ساختار شبکه‌های غذایی، با مفاهیمی مانند سطح تغذیه‌ای۱، گونه‌های کلیدی۲ و هرم انرژی، به ما کمک می‌کند تا بفهمیم چرا حذف حتی یک گونه می‌تواند تعادل یک محیط زیست کامل را برهم بزند و چگونه انرژی خورشید در نهایت به حرکت و رشد تمام موجودات زنده تبدیل می‌شود.

از زنجیرهٔ خطی تا شبکهٔ درهم‌تنیده

یک زنجیره غذایی مسیر خطی و ساده‌ای است که نشان می‌دهد انرژی از یک گیاه (تولیدکننده۳) چگونه به یک گیاهخوار و سپس یک گوشتخوار منتقل می‌شود. مثلاً در یک جنگل: برگ درختکرمسینه‌سرخشاه‌بوف. اما در دنیای واقعی، سینه‌سرخ فقط کرم نمی‌خورد؛ حشره، دانه و میوه هم می‌خورد. شاه‌بوف هم فقط سینه‌سرخ شکار نمی‌کند؛ موش، قورباغه و حتی خفاش هم طعمهٔ او هستند. از طرفی، کرمِ مثال ما ممکن است توسط مارمولک، قورباغه یا حتی یک سوسک بزرگ‌تر هم خورده شود.

وقتی تمام این ارتباطات غذایی احتمالی را در یک اکوسیستم۴ (مثل یک برکه، جنگل یا حتی یک باغچه) با هم رسم کنیم، به جای چند خط راست، یک نمودار درهم‌تنیده و پیچیده می‌بینیم که به آن شبکه غذایی می‌گویند. شبکه غذایی مجموعه‌ای از چند زنجیره غذایی مرتبط با یکدیگر است و نمایش واقعی‌تری از روابط تغذیه‌ای در طبیعت ارائه می‌دهد.

ویژگی زنجیره غذایی شبکه غذایی
شکل ارتباط خطی و مستقیم توری شکل و پیچیده
تعداد مسیرها یک مسیر واحد ده‌ها و صدها مسیر درهم‌تنیده
نمایش واقعیت ساده‌سازی شده نزدیک به واقعیت طبیعت
مثال ملموس کاهو → خرگوش → روباه همهٔ گیاهان، خرگوش‌ها، جوندگان، حشرات، روباه، شاهین و… در یک چمن‌زار و ارتباطات غذایی بین آن‌ها

ساختمان شبکه غذایی: طبقات انرژی (سطح‌های تغذیه‌ای)

تمام موجودات زنده در یک شبکه غذایی بر اساس جایگاهی که در انتقال انرژی دارند، در طبقاتی به نام سطح تغذیه‌ای قرار می‌گیرند. این یک سیستم طبقه‌بندی مهم است.

سطح تغذیه‌ای نام دیگر کار اصلی مثال‌ها
1 تولیدکنندگان ساخت غذا از نور خورشید (فتوسنتز) یا مواد شیمیایی (chemosynthesis) گیاهان، علف‌ها، جلبک‌ها، فیتوپلانکتون‌ها، برخی باکتری‌ها
2 مصرف‌کنندگان اولیه (گیاهخواران) خوردن تولیدکنندگان خرگوش، گاو، ملخ، زنبور (برای شهد)
3 مصرف‌کنندگان ثانویه (گوشتخواران کوچک) خوردن گیاهخواران قورباغه (حشره‌خوار)، عنکبوت، مارمولک، برخی ماهی‌ها
4 مصرف‌کنندگان سوم (شکارچیان رأس) خوردن گوشتخواران دیگر؛ معمولاً هیچ شکارچی طبیعی ندارند شیر، عقاب، کوسه، انسان
همهٔ سطوح تجزیه‌کنندگان تبدیل بقایای جانداران به مواد معدنی برای جذب توسط گیاهان کرم خاکی، قارچ‌ها، باکتری‌های تجزیه‌کننده
قانون 10 درصد: در هر انتقال انرژی از یک سطح تغذیه‌ای به سطح بالاتر، تقریباً 90 درصد انرژی صرف فرآیندهای حیاتی (مانند حرکت، تنفس، گرم نگه داشتن بدن) می‌شود و فقط حدود 10 درصد آن در بدن موجود ذخیره و به مصرف‌کنندهٔ بعدی منتقل می‌شود. این قانون توضیح می‌دهد که چرا تعداد شکارچیان رأس (مثل عقاب) همیشه از گیاهخواران (مثل خرگوش) کمتر است و چرا زنجیره‌های غذایی به ندرت بیشتر از چهار یا پنج حلقه دارند.

شبکه غذایی در عمل: درس‌هایی از پارک یلوستون و باغ خانه

شاید معروف‌ترین مثال از اهمیت شبکه غذایی، داستان گرگ‌ها و گوزن‌ها در پارک ملی یلوستون آمریکا باشد. در دهه‌های گذشته، انسان‌ها تقریباً تمام گرگ‌های این پارک را شکار کردند. با ناپدید شدن این شکارچی رأس، جمعیت گوزن‌ها به شدت افزایش یافت. گوزن‌های زیاد شروع به خوردن بیش از حد گیاهان و درختان جوان کردند، به طوری که پوشش گیاهی بسیاری از مناطق از بین رفت.

این تغییر نه تنها منظرهٔ پارک را عوض کرد، بلکه بر کل شبکه غذایی اثر گذاشت. با کم شدن درختان، پرنده‌هایی که در آن‌ها لانه می‌ساختند کم شدند. سگ‌های آبی هم به دلیل نبود درخت برای ساخت سد ناپدید شدند. حتی رودخانه‌ها هم بدون سدهای سگ‌آبی، شکل متفاوتی گرفتند. وقتی در سال 1995 گرگ‌ها دوباره به پارک معرفی شدند، جمعیت گوزن‌ها تنظیم شد، پوشش گیاهی احیا شد و بسیاری از گونه‌های دیگر به تدریج بازگشتند. این داستان نشان می‌دهد که یک گونهٔ کلیدی۲ چگونه می‌تواند ساختار یک اکوسیستم کامل را کنترل کند.

شما هم می‌توانید یک شبکه غذایی کوچک را در باغچهٔ خانه یا حتی یک گلدان مشاهده کنید. گیاه گلدان شما یک تولیدکننده است. شته‌ها یا کرم‌های ریز (مصرف‌کنندگان اولیه) ممکن است برگ‌های آن را بخورند. سپس یک کفشدوزک (مصرف‌کننده ثانویه) می‌آید و شته‌ها را شکار می‌کند. اگر یک پرندهٔ کوچک مثل گنجشک (مصرف‌کننده سوم) آن کفشدوزک را بخورد، یک زنجیرهٔ غذایی چهار حلقه‌ای شکل گرفته است. اما در همین حال، قارچ‌های ریز خاک (تجزیه‌کنندگان) برگ‌های مرده را تجزیه می‌کنند و مواد مغذی را به خاک برمی‌گردانند تا دوباره توسط گیاه جذب شود. همهٔ این موجودات با هم یک شبکهٔ غذایی کوچک اما کامل می‌سازند.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

سوال: آیا انسان در رأس همهٔ شبکه‌های غذایی قرار دارد؟
پاسخ: لزوماً نه. جایگاه انسان در شبکه غذایی به رژیم غذایی او بستگی دارد. اگر کسی بیشتر گیاهخوار باشد، در سطح تغذیه‌ای پایین‌تری (مشابه مصرف‌کنندگان اولیه) قرار می‌گیرد. اگر گوشتخوار باشد، در سطح بالاتری قرار می‌گیرد. اما قدرت انسان در تغییر و کنترل شبکه‌های غذایی (مثلاً از طریق کشاورزی) است که او را از دیگر گونه‌ها متمایز می‌کند.
سوال: اگر یک گونه از یک شبکه غذایی حذف شود، چه اتفاقی می‌افتد؟
پاسخ: اگر گونه حذف شده یک گونهٔ کلیدی (مانند گرگ در یلوستون یا کفشدوزک در یک باغ) باشد، اثرات فاجعه‌باری رخ می‌دهد و ممکن است تعادل کل شبکه به هم بخورد و حتی منجر به انقراض گونه‌های دیگر شود. اما اگر گونه‌ای حذف شود که نقش کم‌رنگ‌تری دارد و گونه‌های دیگری می‌توانند جایگزین عملکرد آن شوند، شبکه غذایی ممکن است با کمی تغییر، پایداری خود را حفظ کند. شبکه‌های غذایی به دلیل داشتن مسیرهای جایگزین، معمولاً از زنجیره‌های غذایی منفرد پایدارتر هستند.
سوال: آیا همهٔ شبکه‌های غذایی با گیاهان شروع می‌شوند؟
پاسخ: خیر. در اکثر اکوسیستم‌های روی زمین، بله. اما در جاهای خاصی مانند اعماق بسیار تاریک اقیانوس که نور خورشید نمی‌رسد، شبکه‌های غذایی با باکتری‌های شیمی‌ساز شروع می‌شوند. این باکتری‌ها به جای نور خورشید، از مواد شیمیایی خارج شده از چشمه‌های آب گرم دریایی انرژی می‌گیرند و ماده‌ی غذایی می‌سازند. سپس این باکتری‌ها پایه‌ی غذایی برای کرم‌ها، میگوها و ماهی‌های خاص آن محیط می‌شوند.
جمع‌بندی: شبکه غذایی یک مدل پیچیده و واقعی‌تر از ارتباطات غذایی در طبیعت است که از به هم پیوستن زنجیره‌های غذایی خطی به وجود می‌آید. این شبکه‌ها بر اساس سطوح تغذیه‌ای (تولیدکننده، مصرف‌کننده، تجزیه‌کننده) سازماندهی شده‌اند و انتقال انرژی در آن‌ها از قانون مهم 10 درصد تبعیت می‌کند. وجود گونه‌های کلیدی و مسیرهای غذایی متعدد در این شبکه‌ها، باعث پایداری اکوسیستم می‌شود. هرگونه آسیب یا حذف یک بخش از این شبکه، به ویژه گونه‌های کلیدی، می‌تواند اثرات گسترده و گاهی غیرقابل جبرانی بر کل محیط زیست داشته باشد، همان‌طور که در داستان گرگ‌های پارک یلوستون دیدیم. درک این شبکه‌ها اولین گام برای حفاظت از تعادل شگفت‌انگیز و ظریف طبیعت است.

پاورقی

۱ سطح تغذیه‌ای (Trophic Level): جایگاه یک موجود زنده در یک زنجیره یا شبکه غذایی، بر اساس تعداد مرحله انتقال انرژی که از تولیدکنندگان اولیه فاصله دارد.
۲ گونه کلیدی (Keystone Species): گونه‌ای که نقش آن در حفظ ساختار و تنوع اکوسیستم بسیار مهم‌تر از فراوانی عددی آن است. حذف آن باعث تغییرات گسترده در اکوسیستم می‌شود.
۳ تولیدکننده (Producer): موجودات اتوتروف (Autotroph) مانند گیاهان که می‌توانند از مواد غیرآلی (مانند دی‌اکسید کربن و آب) و با استفاده از انرژی خورشید یا واکنش‌های شیمیایی، ماده آلی و غذای اولیه برای سایر موجودات بسازند.
۴ اکوسیستم (Ecosystem): جامعه‌ای از موجودات زنده (زی‌سازگان) در کنار محیط فیزیکی غیرزنده‌شان (غیرزی‌سازگان) که به عنوان یک واحد با هم در تعامل هستند.

زنجیره غذاییسطح تغذیه‌ایگونه کلیدیانتقال انرژیاکوسیستم