الشبكات الغذائية البحرية وديناميكيات التغذية
تتدفق الطاقة التي تثبتها العوالق النباتية صعودًا عبر الكائنات العاشبة والحيوانات المفترسة والمحللات في شبكات تحكم بنيتها — والأهمية المفاجئة للميكروبات داخلها — إنتاجية المحيط بأكمله.
Definition
الشبكات الغذائية البحرية هي شبكات علاقات التغذية التي تنقل الطاقة والمغذيات بين الكائنات الحية في المحيط؛ وتصف ديناميكيات التغذية كيفية نقل الإنتاج وتحويله وفقده أثناء مروره عبر هذه المستويات.
Scope
يغطي هذا الموضوع انتقال الطاقة والمواد بين المستويات الغذائية، وسلسلة الغذاء الكلاسيكية للرعي من العوالق النباتية إلى الأسماك، والحلقة الميكروبية التي تعيد تدوير المواد العضوية الذائبة، وكفاءة الانتقال الغذائي، والضوابط (من الأسفل إلى الأعلى ومن الأعلى إلى الأسفل) التي تشكل بنية المجتمعات البحرية.
Core questions
- ما مدى كفاءة نقل الطاقة من مستوى غذائي إلى آخر في البحر؟
- ما هي الحلقة الميكروبية، وكيف تغير سلسلة الغذاء الكلاسيكية؟
- كيف يشكل إمداد المغذيات من الأسفل إلى الأعلى والافتراس من الأعلى إلى الأسفل المجتمعات البحرية بشكل مشترك؟
- كيف تؤثر بنية الشبكة الغذائية على غلة المصايد واستقرار النظام البيئي؟
Key theories
- كفاءة الانتقال الغذائي
- جزء صغير فقط من الطاقة في مستوى غذائي واحد ينتقل إلى المستوى التالي، لذا فإن السلاسل الغذائية القصيرة في مناطق الرفع الغنية تدعم مصايد أسماك أكبر بكثير من السلاسل الطويلة في المحيط المفتوح.
- الحلقة الميكروبية
- تستهلك البكتيريا المواد العضوية الذائبة وتتغذى عليها الطلائعيات، مما يعيد الكربون والمغذيات إلى الشبكة الغذائية ويكشف عن مسار رئيسي كانت سلسلة الرعي الكلاسيكية قد أغفلته.
Mechanisms
تتغذى العوالق الحيوانية على العوالق النباتية، وتؤكل العوالق الحيوانية من قبل حيوانات أكبر، مع فقدان للطاقة يقدر بحوالي عشرة أضعاف في كل خطوة من خلال التنفس والفضلات. بالتوازي، توجه الحلقة الميكروبية المواد العضوية الذائبة عبر البكتيريا والطلائعيات مرة أخرى إلى الشبكة، وتعتمد الأهمية النسبية لهذه المسارات على إمداد المغذيات وهيكل حجم العوالق.
Clinical relevance
تحدد بنية الشبكة الغذائية كيفية تحول الإنتاج الأولي إلى أسماك قابلة للصيد، وكيف تتضخم الملوثات مثل الزئبق حيويًا نحو الحيوانات المفترسة العليا، وكيف تستجيب النظم البيئية للصيد الجائر والتحولات الناتجة عن المناخ في مجتمعات العوالق.
History
صاغ مفهوم ليندمان للديناميكية الغذائية لتدفق الطاقة (1942) الشبكات الغذائية كميًا؛ وفي المحيط، أسس بوميروي ثم عزام وزملاؤه الحلقة الميكروبية في أواخر السبعينيات و1983، مما أدى إلى مراجعة جوهرية للرؤية حول كيفية تدفق الطاقة والكربون البحريين.
Key figures
- Lawrence Pomeroy
- Farooq Azam
- John Steele
Related topics
Seminal works
- millerWheeler2012
- azam1983
Frequently asked questions
- لماذا يوجد عدد قليل جدًا من الحيوانات المفترسة الكبيرة في المحيط المفتوح؟
- لأن حوالي عُشر الطاقة فقط في كل مستوى غذائي ينتقل إلى المستوى التالي، فإن السلاسل الغذائية الطويلة في المحيط المفتوح تترك القليل من الطاقة للحيوانات المفترسة العليا، والتي تكون بالتالي نادرة نسبيًا.
- ما هي الحلقة الميكروبية؟
- هي المسار الذي تمتص فيه البكتيريا المواد العضوية الذائبة التي تطلقها الكائنات الحية الأخرى، ثم تستهلكها الطلائعيات الدقيقة، مما يعيد تدوير الكربون والمغذيات مرة أخرى إلى الشبكة الغذائية البحرية.