السلسلة الغذائية الحيوانية

السلسلة الغذائية هي سلسلة من الكائنات الحية، التي تأكل بعضها البعض، بحيث تتدفق الطاقة والمغذيات من واحد إلى آخر. أو أنها عبارة مصطلح تسلسل الأحداث في النظام البيئي، حيث يأكل كائن حي آخر ثم يأكله كائن آخر. حيث يصنع المنتجون الطعام، ويستمرون مع المستهلكين، أو الحيوانات التي تأكل الطعام، وينتهي بالمفترس الأعلى. على سبيل المثال، إذا كان لديك هامبرغر لتناول طعام الغداء، فقد تكون جزءًا من سلسلة طعام، تبدو على هذا النحو: العشب ← البقر ← الإنسان، ولكن ماذا لو كان لديك خس على الهامبرغر الخاص بك؟ في هذه الحالة، أنت أيضًا جزء من سلسلة غذائية تشبه هذا: الخس ← الإنسان.

مقالات للقراءة:

نقص فيتامين د عند النساء

ما هي فوائد عين الجمل

فوائد عشبة العصفر

أمثلة على السلسلة الغذائية للحيوانات

يوجد العديد من الأمثلة على السلاسل الغذائية للحيوانات، 

  • ينتج العشب غذاءه ذاتياً بالاعتماد على ضوء الشمس فينمو، ثمّ يأتي الأرنب ويتغذّى عليه، وبعد ذلك يأتي الثعلب ليأكل الأرنب، وعندما يموت الثعلب تحلّل البكتيريا جسمه لعناصر تعيدها إلى التربة التي تستفيد منها في تزويد النباتات كالعشب وغيره بالمغذّيات التي تحتاجها للنموّ، وهكذا تستمرّ دورة السلسلة الغذائية،
  • يمكن للكائن الحي أن يكون جزءاً من سلاسل غذائية متعدّدة، فمثلاً يتناول الأرنب العشب إلى جانب نباتات أخرى، كما أنّ العديد من الحيوانات تعتمد في غذائها على العشب، أمّا الثعلب الذي يتغذّى على الأرنب فإنّه يستطيع أن يتغذّى أيضاً على العديد من أنواع النباتات والحيوانات المختلفة، ويجدر بالذكر أنّ السلاسل الغذائية المتشابكة والمترابطة تشكّل ما يُسمّى بالشبكة الغذائية 

الكائنات ذاتية التغذية في السلسلة الغذائية

المنتجات في السلاسل الغذائية للحيوانات تُسمّى الكائنات الحيّة التي تصنع غذائها بنفسها بالكائنات ذاتية التغذية وتعدّ هذه الكائنات أساس النظام البيئي، والسلاسل والشبكات الغذائية على كوكب الأرض، ويمكن أن تقسم الكائنات الحية ذاتية التغذية إلى نوعين رئيسيين، هما:

  • كائنات ضوئية التغذية: (Photoautotrophs)، تعتمد على استخدام طاقة ضوء الشمس الساقط عليها لإنتاج مركبات عضوية كالسكريات من جزيئات بسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون، وذلك من خلال عملية البناء الضوئي، ومن الأمثلة على هذه الكائنات: النباتات، والطحالب، والبكتيريا الزرقاء. 
  • كائنات كيميائية التغذية: (Chemoautotrophs)، تستخدم طاقة المواد الكيميائية لبناء المركبات العضوية من ثاني أكسيد الكربون أو جزيئات أخرى مماثلة، وذلك من خلال عملية التمثيل الكيميائي، ومن الأمثلة عليها البكتيريا الهيدروجينية الموجودة في أعماق كبيرة في البحر، إذ تقوم هذه البكتيريا بهذه العملية لعدم وصول ضوء الشمس إليها.

المستويات الغذائية

يتم تجميع الكائنات الحية في سلاسل الغذاء في فئات تسمى المستويات الغذائية. بشكل تقريبي ، تنقسم هذه المستويات إلى المنتجين (المستوى الغذائي الأول) والمستهلكين (المستويات الغذائية الثانية والثالثة والرابعة) والمحللات.

  • المنتجون ، المعروفون أيضًا باسم autotrophs ، يصنعون طعامهم. إنهم يشكلون المستوى الأول من كل سلسلة غذائية. عادة ما تكون ذاتية التغذية نباتات أو كائنات وحيدة الخلية. تستخدم جميع ذاتية التغذية تقريبًا عملية تسمى التمثيل الضوئي لخلق “طعام” (مادة مغذية تسمى الجلوكوز) من ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء.
  • النباتات هي أكثر أنواع ذاتية التغذية شيوعًا ، ولكن هناك العديد من الأنواع الأخرى. الطحالب ، التي تُعرف أشكالها الأكبر باسم الأعشاب البحرية ، ذاتية التغذية. العوالق النباتية ، الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في المحيط ، هي أيضًا ذاتية التغذية. بعض أنواع البكتيريا ذاتية التغذية. على سبيل المثال ، تستخدم البكتيريا التي تعيش في البراكين النشطة مركبات الكبريت لإنتاج طعامها. هذه العملية تسمى التخليق الكيميائي.
  • يتكون المستوى الغذائي الثاني من الكائنات الحية التي تأكل المنتجين. ويطلق على هؤلاء المستهلكين الأساسيين أو العواشب. تعتبر الغزلان والسلاحف وأنواع كثيرة من الطيور من الحيوانات العاشبة. المستهلكون الثانويون يأكلون العواشب. المستهلكون من الدرجة الثالثة يأكلون المستهلكين الثانويين. قد يكون هناك المزيد من مستويات المستهلكين قبل أن تصل السلسلة أخيرًا إلى أعلى مفترس لها. كبار الحيوانات المفترسة ، والتي تسمى أيضًا الحيوانات المفترسة العليا ، تأكل المستهلكين الآخرين.
  • يمكن أن يكون المستهلكون من الحيوانات آكلة اللحوم (الحيوانات التي تأكل حيوانات أخرى) أو آكلات اللحوم (الحيوانات التي تأكل النباتات والحيوانات على حد سواء). الحيوانات آكلة اللحوم ، مثل الناس ، تستهلك أنواعًا عديدة من الأطعمة. يأكل الناس النباتات ، مثل الخضار والفواكه. كما نأكل الحيوانات والمنتجات الحيوانية ، مثل اللحوم والحليب والبيض. نأكل الفطريات مثل الفطر. كما أننا نأكل الطحالب في الأعشاب البحرية الصالحة للأكل مثل نوري (المستخدم في لف لفائف السوشي) وخس البحر (المستخدم في السلطات).
  • المواد الحارقة والمحللات هي الجزء الأخير من سلاسل الغذاء. Detritivores هي كائنات حية تأكل بقايا النباتات والحيوانات غير الحية. على سبيل المثال ، يأكل الزبالون مثل النسور الحيوانات الميتة. تأكل خنافس الروث براز الحيوانات.
  • المُحلِّلات مثل الفطريات والبكتيريا تكمل السلسلة الغذائية. إنهم يحولون النفايات العضوية ، مثل النباتات المتحللة ، إلى مواد غير عضوية ، مثل التربة الغنية بالمغذيات. تكمل المُحلِّلات دورة الحياة ، وتعيد المغذيات إلى التربة أو المحيطات لتستخدمها ذاتية التغذية. هذا يبدأ سلسلة غذائية جديدة كاملة.
  • سلاسل الغذاء مهمة جدا لبقاء معظم الأنواع. عند إزالة عنصر واحد فقط من السلسلة الغذائية ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انقراض أحد الأنواع في بعض الحالات. 
  • نظرًا لأن ضوء الشمس ضروري لعملية التمثيل الضوئي ، فإن معظم أشكال الحياة لا يمكن أن توجد إذا اختفت الشمس. ومع ذلك ، فقد اكتشف مؤخرًا أن هناك بعض أشكال الحياة ، كيميائية التغذية ، التي يبدو أنها تكتسب كل طاقتها الأيضية من التخليق الكيميائي الذي تحركه الفتحات الحرارية المائية ، مما يدل على أن بعض الحياة قد لا تتطلب طاقة شمسية لتزدهر.
  • تحلل المُحلِّلات ، التي تتغذى على الحيوانات النافقة ، المركبات العضوية إلى مغذيات بسيطة تُعاد إلى التربة. هذه هي العناصر الغذائية البسيطة التي تحتاجها النباتات لإنتاج مركبات عضوية. تشير التقديرات إلى وجود أكثر من 100000 محلل مختلف.
  • العديد من شبكات الغذاء لها أنواع أساسية. الأنواع الأساسية هي الأنواع التي لها تأثير كبير على البيئة المحيطة ويمكن أن تؤثر بشكل مباشر على السلسلة الغذائية. إذا ماتت هذه الأنواع الأساسية ، فيمكن أن يؤدي ذلك إلى اختلال توازن السلسلة الغذائية بأكملها. تمنع الأنواع الأساسية للحيوانات العاشبة من استنفاد جميع أوراق الشجر في بيئتها ومنع الانقراض الجماعي.
  • تم تقديم سلاسل الغذاء لأول مرة من قبل العالم العربي والفيلسوف الجاحظ في القرن العاشر ، ثم تم نشرها لاحقًا في كتاب نشره تشارلز إلتون في عام 1927 ، والذي قدم أيضًا مفهوم الشبكة الغذائية.

طول السلسلة الغذائية

  • طول السلسلة الغذائية هو متغير مستمر يوفر مقياسًا لمرور الطاقة ومؤشرًا للبنية البيئية التي تزداد من خلال الروابط من أدنى المستويات الغذائية (التغذية).
  • سلاسل الغذاء هي مسارات توجيهية للطاقة الغذائية أو ، على نحو مكافئ ، متواليات من الروابط التي تبدأ بالأنواع القاعدية ، مثل المنتجين أو المواد العضوية الدقيقة ، وتنتهي بالكائنات المستهلكة. 
  • غالبًا ما تستخدم السلاسل الغذائية في النمذجة البيئية (مثل السلسلة الغذائية المكونة من ثلاثة أنواع). إنها تجريدات مبسطة لشبكات الغذاء الحقيقية ، لكنها معقدة في ديناميكيتها وآثارها الرياضية. 
  • صاغ علماء البيئة واختبروا فرضيات تتعلق بطبيعة الأنماط البيئية المرتبطة بطول السلسلة الغذائية ، مثل زيادة الطول مع زيادة حجم النظام البيئي ، وتقليل الطاقة على كل مستوى متتالي ، أو اقتراح أن أطوال السلسلة الغذائية الطويلة غير مستقرة. تلعب دراسات السلسلة الغذائية دورًا مهمًا في دراسات السمية البيئية ، التي تتعقب المسارات والتضخم الأحيائي للملوثات البيئية. 
  • المنتجون ، مثل النباتات ، هم كائنات حية تستخدم الطاقة الشمسية أو الكيميائية لتخليق النشا. يجب أن تبدأ جميع سلاسل الغذاء بمنتج. في أعماق البحار ، توجد سلاسل غذائية تتمحور حول الفتحات الحرارية المائية والتسربات الباردة في غياب ضوء الشمس. تستخدم بكتيريا التخليق الكيميائي والعتيقة كبريتيد الهيدروجين والميثان من الفتحات الحرارية المائية والتسربات الباردة كمصدر للطاقة (تمامًا كما تستخدم النباتات ضوء الشمس) لإنتاج الكربوهيدرات ؛ أنها تشكل قاعدة تشا الغذاء
  • المستهلكون هم الكائنات الحية التي تأكل الكائنات الحية الأخرى. جميع الكائنات الحية في السلسلة الغذائية ، باستثناء الكائن الأول ، هي مستهلكات. 
  • يعد طول السلسلة الغذائية مهمًا لأن كمية الطاقة المنقولة تتناقص مع زيادة المستوى الغذائي ؛ بشكل عام ، يتم تمرير 10 بالمائة فقط من إجمالي الطاقة عند مستوى غذائي واحد إلى المستوى التالي ، حيث يتم استخدام الباقي في عملية التمثيل الغذائي. لا يوجد عادة أكثر من خمسة مستويات استوائية في السلسلة الغذائية. 
  • يستطيع البشر الحصول على المزيد من الطاقة من خلال العودة إلى مستوى معين في السلسلة واستهلاك الطعام من قبل ، على سبيل المثال الحصول على طاقة أكبر لكل رطل من تناول سلطة أكثر من حيوان أكل الخس. ومع ذلك ، هذا لا يعمل في جميع الحالات. على سبيل المثال ، ليس لدى البشر القدرة على هضم العشب أو العناصر الغذائية من النباتات البرية بشكل مباشر ولكن يمكنهم الحصول على هذه العناصر الغذائية بشكل طبيعي عن طريق (قتل و) استهلاك لحوم الغزلان أو الظباء أو الحيوانات الأخرى التي تأكل العشب. سلاسل الغذاء مهمة جدا لبقاء معظم الأنواع. عند إزالة عنصر واحد فقط من السلسلة الغذائية ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انقراض نوع ما في بعض الحالات.
  • تعتمد كفاءة السلسلة الغذائية على الطاقة التي يستهلكها المنتجون الأوليون لأول مرة. يحصل المستهلك الأساسي على طاقته من المنتج. المستهلك الثالث هو المستهلك الثالث ، ويحتل المرتبة الرابعة في السلسلة الغذائية. المنتج ← المستهلك الأساسي ← المستهلك الثانوي ← المستهلك من الدرجة الثالثة.

استخدام الشبكات الغذائية لدراسة التحكم من أسفل إلى أعلى أو من أعلى إلى أسفل في بنية المجتمع.

  • (أ) يسكن منطقة المد والجزر الصخرية في الساحل الشمالي الغربي للمحيط الهادئ مجموعة متنوعة من الأنواع بما في ذلك نجم البحر ، والرنقيل ، والطيور ، والكيتونات ، وبلح البحر. (ب) تظهر الشبكة الغذائية لهذا المجتمع أن نجم البحر يفترس مجموعة متنوعة من الأنواع اللافقارية. أدى إزالة نجم البحر من هذا المجتمع إلى تقليل تنوع أنواع الفرائس بسبب زيادة المنافسة.
  • أظهرت دراسة أخرى مثيرة للاهتمام التفاعلات غير المباشرة بين الأنواع في كل من النظم الإيكولوجية المائية والبرية . في دراسة أجريت بالقرب من Gainesville ، فلوريدا ، قامت Knight وزملاؤها (2009) بالتحقيق في تأثيرات الأسماك في البرك على إنتاج بذور النباتات. قاموا بقياس ومقارنة وفرة كل من اليرقات واليعسوب البالغ في وحول أربعة أحواض كانت مخزنة بالأسماك وأربعة أحواض تفتقر إلى الأسماك (نايت وآخرون ، 2009). ووجدوا أن الأحواض التي تحتوي على الأسماك تنتج عددًا أقل من اليرقات واليعسوب البالغ من البرك التي لا تحتوي على أسماك ، حيث تتغذى الأسماك على اليعسوب اليرقي. مع انخفاض أعداد اليعسوب ، تقل أعداد فرائسها ، بما في ذلك النحل والذباب والفراشات. هذه الأنواع من الفرائس هي ملقحات للنباتات. لذلك ، فإن الزهور الموجودة بالقرب من الأحواض الخالية من الأسماك تتلقى زيارات أقل للتلقيح مقارنة بالزهور القريبة من الأحواض المليئة بالأسماك. نظرًا لأن إنتاج البذور محدود حبوب اللقاح ، فإن زيارات الملقحات الأقل تؤدي إلى انخفاض إنتاج البذور. 
  • توضح شبكات الغذاء تدفق الطاقة من المنتجين الأساسيين إلى المستهلكين الأساسيين (العواشب) ، ومن المستهلكين الأساسيين إلى المستهلكين الثانويين (آكلات اللحوم). يشير هيكل الشبكات الغذائية إلى أن إنتاجية ووفرة السكان في أي مستوى تغذوي معين يتم التحكم فيهما من خلال الإنتاجية ووفرة السكان في المستوى الغذائي أدناه (Smith & Smith 2009). هذه الظاهرة هي التحكم التصاعدي. تعتبر الارتباطات في الوفرة أو الإنتاجية بين المستهلكين ومواردهم دليلاً على التحكم التصاعدي. على سبيل المثال ، تتحكم الكثافة السكانية النباتية في وفرة التجمعات الآكلة للعشب والتي بدورها تتحكم في كثافة التجمعات آكلة اللحوم. وهكذا ، فإن الكتلة الحيوية للحيوانات العاشبة تزداد عادة مع الإنتاجية الأولية في النظم البيئية الأرضية.
  • يحدث التحكم التنازلي عندما تتمكن الكثافة السكانية للمستهلك من التحكم في موارده ، على سبيل المثال ، يمكن لمجموعات الحيوانات المفترسة التحكم في وفرة أنواع الفرائس (Power 1992). تحت التحكم من أعلى إلى أسفل ، تعتمد وفرة أو الكتلة الحيوية لمستويات التغذية المنخفضة على التأثيرات من المستهلكين في المستويات الغذائية الأعلى. الشلال الغذائي هو نوع من التفاعل التنازلي الذي يصف التأثيرات غير المباشرة للحيوانات المفترسة. في سلسلة غذائية ، تُحدث الحيوانات المفترسة تأثيرات تتدرج في السلسلة الغذائية وتؤثر على الكتلة الحيوية للكائنات على بعد رابطين على الأقل (Ricklefs 2008). قدم نيلسون هايرستون و فريدريك سميث ولاري سلوبودكين لأول مرة مفهوم التحكم من أعلى إلى أسفل مع اقتراح “العالم أخضر” الذي يتم تداوله بشكل متكرر (Power 1992 ؛ Smith & Smith 2009). لقد اقترحوا أن العالم أخضر لأن الحيوانات آكلة اللحوم تثبط آكلات الأعشاب وتحافظ على آكلات الأعشاب تحت السيطرة. خلاف ذلك ، سوف تستهلك العواشب معظم الغطاء النباتي.
  • قد تختلف أنماط تدفق الطاقة عبر النظم البيئية المختلفة بشكل ملحوظ في النظم الإيكولوجية الأرضية والمائية (شورين وآخرون 2006). يمكن استخدام شبكات الغذاء (أي شبكات تدفق الطاقة) للكشف عن هذه الاختلافات. في ورقة مراجعة ، شورين وآخرون. قدم (2006) دليلاً على الاختلاف المنهجي في تدفق الطاقة وتقسيم الكتلة الحيوية بين المنتجين والحيوانات العاشبة ، والفتات والمحللات ، والمستويات الغذائية الأعلى في شبكات الغذاء. تم استخدام مجموعة بيانات تم تجميعها بواسطة سيبريان وزملاؤه حول مصير الكربون المحدد من خلال الإنتاجية الأولية عبر النظم البيئية المختلفة لإظهار أنماط مختلفة في سلاسل الغذاء بين النظم البيئية الأرضية والمائية . في المتوسط ​​، يكون معدل دوران العوالق النباتية أسرع من 10 إلى 1000 مرة من تلك الموجودة في الأراضي العشبية والغابات ، وبالتالي ، يتم تخزين كمية أقل من الكربون في تجمع الكتلة الحيوية الحية ذاتية التغذية ، ويتم استهلاك الكتلة الحيوية المنتجة بواسطة الحيوانات العاشبة المائية بمعدل 4 أضعاف المعدل الأرضي (سيبريان) 1999 ، 2004 ؛ شورين وآخرون 2006).

Check Also

أفضل عشر كتب في الطب

تعتبر مهنة الطب من أقدم المهن على الأرض, فوجود الأمراض ومحاولة علاجها أمر قديم ظهر …