Vad är lagen om ekologisk tiende eller 10%?



den lag av ekologisk tiotal, ekologisk lag eller av 10% det väcker hur energi går i sin avledning genom olika trofiska nivåer. Det står också ofta att denna lag helt enkelt är en direkt följd av Thermodynamikens andra lag.

Den ekologiska energin är en del av ekologin som handlar om att kvantifiera de relationer vi har skisserat ovan. Det anses att Raymond Lindemann (specifikt i sitt seminalarbete 1942) var den som grundade grunden för detta studieområde.

Hans arbete fokuserade på begreppen kedja och trofiskt nätverk och kvantifiering av effektivitet vid överföring av energi mellan de olika trofiska nivåerna.

Lindemann del av den infallande solstrålningen eller energi den tar emot en gemenskap, genom att fånga av växter genom fotosyntes och fortsätter att övervaka nämnda avskiljning och efterföljande användning av gräsätare (primära konsumenter), sedan av rovdjur (sekundära konsumenter ) och slutligen av sönderdelare.

index

  • 1 Vad är lagen om den ekologiska titeln??
  • 2 Organisationsnivåer
  • 3 trofiska nivåer
  • 4 Grundläggande begrepp
    • 4.1 Grov och netto primär produktivitet
    • 4.2 Sekundär produktivitet
  • 5 Överföringseffektivitet och energileder
    • 5.1 Effektkategorier för energieffektivitet
  • 6 Global överföringseffektivitet
  • 7 Var går den förlorade energin??
  • 8 referenser

Vad är lagen om den ekologiska titeln??

Efter Lindemanns banbrytande arbete antogs att trofiska överföringseffektiviteter var omkring 10%; I själva verket hänvisade vissa ekologer till en 10% lag. Sedan dess har flera förvirringar genererats angående detta problem.

Visst finns det ingen naturlag som resulterar exakt genom att en tiondel av energin som går in i en trofisk nivå är den som överförs till nästa.

Till exempel visade en sammanställning av trofiska studier (i marina och sötvattenmiljöer) att överföringseffektiviteten med trofisk nivå varierade mellan ungefär 2 och 24%, även om medeltalet var 10,13%.

Som en generell regel, som är tillämplig på både vatten- och marksystem, kan det sägas att sekundär produktivitet av herbivorer vanligtvis ligger ungefär en storleksordning under den primära produktivitet som den sitter på..

Detta ofta är en konsekvent samband upprätthålls i alla födosök och ofta blir strukturer av pyramidal typ, i vilket basen tillhandahålls av växter och på denna grund den andra sitter mindre, primära konsumenter, på vilken sitter en annan tur (mindre fortfarande) av sekundära konsumenter.

Organisationsnivåer

Alla levande varelser kräver materia och energi; materia för uppbyggnaden av deras kroppar och energi för att utföra sina vitala funktioner. Detta krav är inte begränsat till en enskild organism, men utvidgas till högre nivåer av biologisk organisation som dessa personer kan anpassa sig till.

Dessa organisationsnivåer är:

  • en biologisk population: organismer av samma art som bor i samma specifika område.
  • en biologisk gemenskap: uppsättning organismer av olika arter eller populationer, som bor i ett visst område och interagerar genom mat eller trofiska förhållanden).
  • en ekosystem: Den mest komplexa biologiska organisationen, som utgörs av ett samhälle som är relaterat till dess abiotiska miljö - vatten, solljus, klimat och andra faktorer - som det samverkar med.

Trofiska nivåer

I ett ekosystem skapar samhället och miljön flöden av energi och materia.

Organismerna i ett ekosystem är grupperade enligt en "roll" eller "funktion" som de uppfyller inom matsmältnings- eller trofekedjorna. Så här talar vi om de trofiska nivåerna hos producenter, konsumenter och sönderdelare.

I sin tur interagerar var och en av dessa trofiska nivåer med den fysikalisk-kemiska miljön som ger förutsättningar för livet och samtidigt fungerar som källa och sänkning av energi och materia.

Grundläggande begrepp

Grov och netto primär produktivitet

Först måste vi definiera primär produktivitet, vilken är den takt som biomassa produceras per enhet område.

Den uttrycks vanligtvis i enheter av energi (Joules per kvadratmeter per dag) eller i enheter av torr organisk substans (kg per hektar och per år), eller som kol (massa kol i kg per kvadratmeter per år).

Generellt, när vi hänvisar till all energi som fastställs av fotosyntes kallar vi vanligtvis den grova primära produktiviteten (PPG).

Härav delas en andel på autotrofernas andning (RA) andning och förloras i form av värme. Nettopriproduktionen (PPN) erhålls genom att subtrahera denna mängd från PPG (PPN = PPG-RA).

Den här primära produktionen (PPN) är vad som till sist är tillgänglig för konsumtion av heterotrofer (det här är bakterier, svampar och andra djur som vi vet).

Sekundär produktivitet

Sekundär produktivitet (PS) definieras som produktionen av ny biomassa av heterotrofa organismer. Till skillnad från växter, heterotrofa bakterier, svampar och djur kan de inte göra de komplexa, energirika föreningarna de behöver från enkla molekyler..

De får alltid sin materia och energi från växter, vilka de kan göra direkt genom att konsumera växtmaterial eller indirekt genom att mata på andra heterotrofer.

Det är på detta sätt som fotosyntetiska växter eller organismer i allmänhet (även kallade producenter) utgör den första trofiska nivån i ett samhälle. De primära konsumenterna (de som matar sig på producenterna) utgör den andra trofiska nivån och de sekundära konsumenterna (även kallade köttätare) utgör den tredje nivån.

Överföringseffektivitet och energileder

Proportionerna av nettopriproduktion som strömmar längs var och en av de potentiella energibana beror till slut på överföringseffektivitet, det vill säga på hur energi används och flyttar från en nivå till en annan. andra.

Effektkategorier för energiöverföring

Det finns tre kategorier av energieffektivitet och med dessa väldefinierade kan vi förutsäga mönstret av energiflödet vid trofiska nivåer. Dessa kategorier är: konsumtionens effektivitet (EC), effektiviteten vid assimilering (EA) och effektiviteten i produktionen (EP).

Låt oss nu definiera dessa tre nämnda kategorier.

Matematiskt kan vi definiera konsumtionens effektivitet på följande sätt:

EC =jagn/Pn-1 × 100

Där vi kan se att CE är en procentandel av den totala tillgängliga produktiviteten (Pn-1) som effektivt intas av det övre angränsande trofiska facket (jagn).

Till exempel, för primära konsumenter i betessystemet, EG är den procentuella (uttryckt i enheter av energi per tidsenhet) av PPN som konsumeras av växtätare.

Om vi ​​hänvisade till sekundärkonsumenterna skulle det motsvara andelen produktivitet hos herbivorer som konsumeras av köttätarna. Resten dör utan att ätas och går in i nedbrytningskedjan.

Å andra sidan uttrycks effektiviteten för assimilering enligt följande:

EA =ENn/jagn × 100

Återigen hänvisar vi till en procentandel, men den här gången till den del av energin som kommer från maten och intas i en trofisk avdelning av en konsument (jagn) och som är jämställd med dess matsmältningssystem (ENn).

Den nämnda energin kommer att finnas tillgänglig för tillväxt och för utförande av arbete. Återstoden (den oassimilerade delen) förloras i avföring och går sedan in i den trofiska nivån av sönderdelarna.

Slutligen uttrycks produktionseffektiviteten (PE) som:

EP = Pn/ An × 100

vilket också är en procentandel, men i detta fall hänvisar vi till den assimilerade energin (ENn) som slutar bli införlivad i ny biomassa (Pn). Alla oassimilerade energiska rester går förlorade i form av värme under andning.

Produkter som sekret och / eller utsöndringar (rik på energi) som har deltagit i metaboliska processer kan betraktas som produktion, Pn, och de är tillgängliga, som lik, för nedbrytare.

Global överföringseffektivitet

Efter att ha definierat dessa tre huvudkategorier kan nu be om "globala överföringseffektiviteten" från en trofisk nivå till nästa, vilket helt enkelt ges av produkten av ovanstående effektivitet (EC x EA x EP).

Uttryckt i dagligt tal, kan vi säga att effektiviteten i en nivå ges av som effektivt kan svälja, som sedan assimileras och slutar att gå ny biomassa.

Var går den förlorade energin??

Produktiviteten hos växtätare är alltid lägre än för de växter som de matar från. Vi kunde fråga då: Var går den förlorade energin??

För att svara på denna fråga måste vi uppmärksamma följande fakta:

  1. Inte alla växtbiomassa konsumeras av växtätare, så mycket av det dör och kommer in i trofinivå av nedbrytare (bakterier, svampar och andra detritus).
  2. Inte all biomassa som konsumeras av herbivorerna, och heller inte den hos herbivorerna som konsumeras i sin tur av köttätarna, är likadana och kan ingå i konsumentens biomassa. en del går förlorad med avföring och på så sätt passerar den till sönderdelarna.
  3. Inte all energi som kommer att bli assimilerad blir faktiskt biomassa, eftersom en del förloras i form av värme vid andning.

Detta händer av två grundläggande skäl: För det första på grund av det faktum att det inte finns någon energiomvandlingsprocess som är 100% effektiv. Det vill säga att det alltid finns en förlust i form av värme i omvandlingen, vilket är i perfekt konsonans med Thermodynamikens andra lag.

För det andra, eftersom djur behöver göra arbete, vilket kräver energiförbrukning och i sin tur innebär nya förluster i form av värme.

Dessa mönster förekommer i alla trofiska nivåer, och som förutspådde termodynamikens andra lag, en del av den energi som försöker överföra från en nivå till en annan, är inte användbar alltid skingras som värme.

referenser

  1. Caswell, H. (2005). Matwebb: Från Anslutningar till Energetik. (H. Caswell, Ed.). Framsteg i ekologisk forskning (Volym 36). Elsevier Ltd. pp. 209.
  2. Curtis, H. et al. (2008). Biology. 7: e upplagan. Buenos Aires-Argentina: Redaktionell Medica Panamericana. pp. 1160.
  3. Kitching, R. L. (2000). Livsmedelswebbplatser och behållarhabitater: Fytotelmatas naturhistoria och ekologi. Cambridge University Press. pp. 447.
  4. Lindemann, R.L. (1942). Den trofisk-dynamiska aspekten av ekologi. Ekologi, 23, 399-418.
  5. Pascual, M. och Dunne, J.A. (2006). Ekologiska nätverk: Länkstruktur till dynamik i livsmedelswebbplatser. (M. Pascual & J. A. Dunne, Eds.) Santa Fe Institute Studies i Complexity Sciences. Oxford University Press. pp. 405.