شبکههای غذایی دریایی و دینامیک تروفیک
انرژی تثبیت شده توسط فیتوپلانکتون از طریق چراکنندگان، شکارچیان و تجزیهکنندگان در شبکههایی جریان مییابد که ساختار آنها — و اهمیت شگفتانگیز میکروبها در آنها — بهرهوری کل اقیانوس را کنترل میکند.
Definition
شبکههای غذایی دریایی، شبکههایی از روابط تغذیهای هستند که انرژی و مواد مغذی را بین موجودات اقیانوسی جابجا میکنند؛ دینامیک تروفیک چگونگی انتقال، تبدیل و از دست رفتن تولید را هنگام عبور از این سطوح توصیف میکند.
Scope
این موضوع انتقال انرژی و مواد بین سطوح تروفیک، زنجیره غذایی کلاسیک چرا از فیتوپلانکتون تا ماهی، حلقه میکروبی که مواد آلی محلول را بازیافت میکند، کارایی انتقال تروفیک، و کنترلهایی (از پایین به بالا و از بالا به پایین) که ساختار جامعه دریایی را شکل میدهند، پوشش میدهد.
Core questions
- انرژی با چه کارایی از یک سطح تروفیک به سطح بعدی در دریا منتقل میشود؟
- حلقه میکروبی چیست و چگونه زنجیره غذایی کلاسیک را تغییر میدهد؟
- چگونه تأمین مواد مغذی از پایین به بالا و شکار از بالا به پایین به طور مشترک جوامع دریایی را ساختار میدهند؟
- ساختار شبکه غذایی چگونه بر عملکرد شیلات و پایداری اکوسیستم تأثیر میگذارد؟
Key theories
- کارایی انتقال تروفیک
- تنها بخش کوچکی از انرژی در یک سطح تروفیک به سطح بعدی منتقل میشود، بنابراین زنجیرههای غذایی کوتاه در مناطق پربارش با بالاآمدگی آب، شیلات بسیار بزرگتری را نسبت به زنجیرههای طولانی در اقیانوس باز پشتیبانی میکنند.
- حلقه میکروبی
- باکتریها مواد آلی محلول را مصرف میکنند و توسط پروتوزوآها چرا میشوند، کربن و مواد مغذی را به شبکه غذایی بازمیگردانند و یک مسیر اصلی را آشکار میسازند که زنجیره چرای کلاسیک آن را نادیده گرفته بود.
Mechanisms
فیتوپلانکتونها توسط زئوپلانکتونها چرا میشوند که خود توسط حیوانات بزرگتر خورده میشوند، با تقریباً یک مرتبه بزرگی از دست دادن انرژی در هر مرحله از طریق تنفس و دفع. به موازات آن، حلقه میکروبی مواد آلی محلول را از طریق باکتریها و پروتوزوآها به شبکه بازمیگرداند، و اهمیت نسبی این مسیرها به تأمین مواد مغذی و ساختار اندازه پلانکتون بستگی دارد.
Clinical relevance
ساختار شبکه غذایی تعیین میکند که چگونه تولید اولیه به ماهی قابل برداشت تبدیل میشود، چگونه آلایندههایی مانند جیوه به سمت شکارچیان برتر زیستانباشتگی پیدا میکنند، و چگونه اکوسیستمها به صید بیرویه و تغییرات ناشی از اقلیم در جوامع پلانکتونی پاسخ میدهند.
History
مفهوم تروفیک-دینامیک لیندمن از جریان انرژی (1942) شبکههای غذایی را به صورت کمی چارچوببندی کرد؛ در اقیانوس، پومروی و سپس آزام و همکاران حلقه میکروبی را در اواخر دهه 1970 و 1983 ایجاد کردند که اساساً دیدگاه جریان انرژی و کربن دریایی را بازنگری کرد.
Key figures
- Lawrence Pomeroy
- Farooq Azam
- John Steele
Related topics
Seminal works
- millerWheeler2012
- azam1983
Frequently asked questions
- چرا شکارچیان بزرگ در اقیانوس باز بسیار کم هستند؟
- زیرا تنها حدود یک دهم انرژی در هر سطح تروفیک به سطح بعدی منتقل میشود، زنجیرههای غذایی طولانی اقیانوس باز انرژی کمی برای شکارچیان برتر باقی میگذارند، که به همین دلیل نسبتاً کمیاب هستند.
- حلقه میکروبی چیست؟
- این مسیری است که در آن باکتریها مواد آلی محلول آزاد شده توسط سایر موجودات را جذب میکنند و سپس توسط پروتوزوآهای کوچک مصرف میشوند و کربن و مواد مغذی را به شبکه غذایی دریایی بازیافت میکنند.