Sissejuhatus
Kas olete kunagi mõelnud, miks elu Maal on ilma päikeseta võimatu?
Fotosünteesijatel on võime siduda päikeseenergiat ja see liigub kõigile teistele elusolenditele aineringe troofilistel tasemetel: tootjad, taimtoidulised tarbijad, loomtoidulised tarbijad. Osa päikeselt taimede kaudu vahendatud energiast omastatakse organismide poolt, osa energiast hajub soojusena õhku. Seega on igal järgmisel troofilisel tasemel kasutada vähem energiat. Et igas järgmises tasemes talletub vaid osa eelmise taseme energia hulgast, siis võib energia või ainete liikumist ökosüsteemis kujutada püramiidina. Seega liigub energia ühelt troofiliselt tasemelt teisele üha kahaneva voona. Vahendades päikesekiirguse energiat, toovad tootjad ökosüsteemi pidevalt energiat juurde.
Energia ülekandumine ühelt troofiliselt tasemelt teisele
Aine- ja energiaringed näitavad eluta ja eluslooduse kõige üldisemaid seoseid Maal:
Aineringe näitab, kuidas eluta ainest tekib orgaaniline aine ja kuidas seda ökosüsteemi peamiste organismirühmade poolt kasutatakse.
Energiaringe näitab, kuidas elusorganismid seovad ja kasutavad päikeselt saadud energiat.
Kuna iga energiaülekande juures muutub osa energiast soojuseks ja hajub õhku, siis toiduvõrguga seoses tuleneb siit kaks järeldust:
- Aineringesse peab kogu aeg peab lisanduma uut päikeseenergiat, sest osa fotosünteesist saadud energiast kaob toiduvõrgust soojusena. On üldteada tõde, et võimatu on luua igiliikurit, seesama kehtib ka ökosüsteemi kohta!
- Kuna iga samm toiduahelas toob kaasa soojuskao, siis Iga toiduahela järgmisel tasemel on saadaval aina vähem energiat.
Ökoloogid kinnitavad, et üleminekul ühelt lülilt teisele salvestub organismidesse ligikaudu 10% energiast ja ülejäänud 90% hajub õhku. Igas järgmises tasemes talletub omakorda 10% eelmise troofilise taseme energia hulgast. Sel põhjusel ei saa röövloomi olla vähem kui nende saakloomi. Toiduahel ei saa olla lõpmatult pikk, sest tootjate poolt vahendatud energia saab ahelas otsa. Seetõttu on toiduahelas tavaliselt 4-5 lüli.
Ökosüsteemi troofilised tasemed moodustavad ökoloogilise püramiidi
Selleks, et kotkas kosuks 2 kilogrammi, peaks ta ära sööma õige mitu nugist (ühest jääb kindlasti väheks), vastavalt ökoloogide uuringutele kulub kokku umbes 20 kilo liha. Nugised on lihatoidulised metsloomad, kes toituvad väiksematest loomadest, olgu siin näiteks toodud oravad, kokku 200 kilo liha. Oravad on taimtoidulised ja nende nugistele piisavas koguses üles kasvatamiseks kulub kokku 2000 kg ehk 2 tonni taimset materjali – seemneid, pähkleid jms. Võib vaid arvata, kui palju päikeseenergiat tuli taimedel siduda, et ise kasvada ning kanda vilja rohkem kui 200 käbikuninga toitmiseks.
Toodud skeem on ülimalt lihtsustatud, sest raske on üles lugeda kõiki olendeid, keda järgmine troofiline tase toiduks tarvitab. Seepärast on võetud kasutusele biomassi mõiste:
biomass on teatud organismide kogumass kindlal ajahetkel mingil kindlal alal (nt ökosüsteemis).
Biomassi või energia jagunemist ökosüsteemis kujutatakse ökoloogilise püramiidina, kus troofilised tasemed on püramiidi astmed: tootjad, taimtoidulised, kiskjad.
Energia ülekanne ühelt troofiliselt tasemelt teisele sarnaneb biomassi jaotusega toiduahelas:
organismides talletatakse vaid umbes 10% toidus (eelmisel troofilisel tasandil) sisalduvast energiast. Järelikult saavad taimtoidulised salvestada ligikaudu 10% tootjate biomassi energiast ja lihatoidulised ca 10% taimtoiduliste biomassi energiast. Sellest järeldub, et biomass ja energia vähenevad ökoloogilises püramiidis kiiresti kõrgemate troofiliste tasemete suunas. Energia jaotumist iseloomustav ökoloogiline püramiid on alati ülalt kitsenev, biomassi jaotumist iseloomustava püramiidi puhul see alati nii ei ole.
Toiduahelad näitavad, millised on ökosüsteemis toitumissuhted, ökoloogiline püramiid näitab graafiliselt arvulist suhet troofiliste tasemete vahel.
Ökoloogiline püramiid koosneb troofilistest tasemetest.
Eelpoolöeldust tuleneb ökoloogilise püramiidi reegel:
Iga järgmise troofilise taseme biomass on umbes 10% eelmise taseme biomassist
Näide:
Ühes järves elavad ahvenad tarvitasid teatud aja jooksul toiduks 500 kg veeloomi. Nende toiduks on loomhõljum, väiksemad kalad jt veeloomad. Kui palju võib suureneda ahvenatest toituvate haugide biomass? Mitu kala see võib olla?
Lahendus:
Kokkuvõte
Kui toiduahela igal etapil talletavad organismid ainult 10% energiast, tähendab see, et järgmise taseme tarbijad saavad kasutada ainult seda 10%, mida eelmise astme organismid suutsid säilitada. Järelikult väheneb energia hulk toiduahelas, liikudes tootjatelt järjest kõrgemate astmete tarbijatele. Ökoloogiline püramiid ongi ökosüsteemi troofilise struktuuri kujutis astmikpüramiidina.
Kommentaare ei ole:
Postita kommentaar