Rantai makanan: unsur, piramida makanan, dan contohnya

Sebuah makanan atau trofik rantai adalah grafis representasi dari beberapa sambungan yang ada, dalam hal interaksi konsumsi antara spesies yang berbeda yang merupakan bagian dari masyarakat.

Rantai makanan sangat bervariasi, tergantung pada ekosistem yang dipelajari dan terdiri dari berbagai tingkat trofik yang ada di sana. Basis setiap jaringan dibentuk oleh produsen utama. Ini mampu fotosintesis , menangkap energi matahari.

Sumber: Roddelgado [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Tingkat berturut-turut rantai terdiri dari organisme heterotrofik . Herbivora mengkonsumsi tanaman , dan ini dikonsumsi oleh karnivora.

Seringkali hubungan dalam jaringan tidak sepenuhnya linier, karena dalam beberapa kasus, hewan memiliki pola makan yang ekstensif. Karnivora, misalnya, dapat memakan karnivora dan herbivora.

Salah satu karakteristik paling menonjol dari rantai makanan adalah ketidakefisienan energi yang berpindah dari satu tingkat ke tingkat lainnya. Banyak dari ini hilang sebagai panas, dan hanya sekitar 10% yang melewatinya. Untuk alasan ini, rantai makanan tidak dapat diperpanjang dan bertingkat.

Indeks artikel

Dari mana energi itu berasal?

Semua aktivitas yang dilakukan organisme membutuhkan energi – mulai dari pergerakan, baik melalui air, darat atau udara, hingga pengangkutan molekul, pada tingkat sel.

Semua energi ini berasal dari matahari . Energi matahari yang terus-menerus memancar ke planet bumi, diubah menjadi reaksi kimia yang memberi makan kehidupan.

Dengan cara ini, molekul paling dasar yang memungkinkan kehidupan diperoleh dari lingkungan dalam bentuk nutrisi. Berbeda dengan nutrisi kimia, yang sifatnya kekal.

Oleh karena itu, ada dua hukum dasar yang mengatur aliran energi dalam ekosistem. Yang pertama menetapkan bahwa energi berpindah dari satu komunitas ke komunitas lain dalam dua ekosistem melalui aliran kontinu yang hanya mengalir ke satu arah. Hal ini diperlukan untuk mengganti energi dari sumber matahari.

Hukum kedua menyatakan bahwa nutrisi terus melalui siklus dan digunakan berulang kali dalam ekosistem yang sama, dan juga di antara mereka.

Kedua hukum memodulasi perjalanan energi dan membentuk jaringan kompleks interaksi yang ada antara populasi, antara komunitas dan antara entitas biologis ini dengan lingkungan abiotiknya.

Unsur yang membentuknya

Sumber: Wikimedia commons. Pengarang: Evamaria1511

Secara umum, makhluk organik diklasifikasikan menurut cara mereka memperoleh energi untuk berkembang, memelihara, dan bereproduksi, menjadi autotrof dan heterotrof.

Autotrof

Kelompok pertama, autotrof, termasuk individu yang mampu mengambil energi matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia yang tersimpan dalam molekul organik.

Dengan kata lain, autotrof tidak perlu mengonsumsi makanan untuk bertahan hidup, karena mereka mampu menghasilkannya. Mereka juga sering disebut sebagai “produsen”.

Kelompok organisme autotrof yang paling terkenal adalah tumbuhan. Namun, ada juga kelompok lain, seperti alga dan beberapa bakteri. Ini memiliki semua mesin metabolisme yang diperlukan untuk melakukan proses fotosintesis.

Matahari, sumber energi yang menggerakkan bumi, bekerja dengan menggabungkan atom hidrogen untuk membentuk atom helium, melepaskan sejumlah besar energi dalam prosesnya.

Hanya sebagian kecil dari energi ini yang mencapai bumi, sebagai gelombang elektromagnetik panas, cahaya, dan radiasi ultraviolet.

Secara kuantitatif, sebagian besar energi yang mencapai bumi dipantulkan oleh atmosfer , awan, dan permukaan bumi.

Setelah peristiwa penyerapan ini, sekitar 1% energi matahari tetap tersedia. Dari jumlah tersebut yang berhasil mencapai bumi, tumbuhan dan organisme lain berhasil menangkap 3%.

Heterotrof

Kelompok kedua terdiri dari organisme heterotrofik. Mereka tidak mampu fotosintesis, dan harus aktif mencari makanan mereka. Oleh karena itu, dalam konteks rantai makanan, mereka disebut konsumen. Kita akan melihat nanti bagaimana mereka diklasifikasikan.

Energi yang berhasil disimpan oleh masing-masing produsen adalah untuk pembuangan organisme lain yang membentuk komunitas.

Pengurai

Ada organisme yang, dengan cara yang sama, membentuk “utas” rantai trofik. Ini adalah dekomposer atau pemakan puing-puing.

Pengurai terdiri dari kelompok heterogen hewan kecil dan protista yang hidup di lingkungan di mana limbah sering menumpuk, seperti daun yang jatuh ke tanah dan mayat.

Di antara organisme paling menonjol yang kita temukan: cacing tanah, tungau, myriapoda, protista, serangga, krustasea yang dikenal sebagai kutu putih, nematoda, dan bahkan burung nasar. Dengan pengecualian vertebrata terbang ini, organisme lainnya cukup umum di timbunan limbah.

Perannya dalam ekosistem terdiri dari penggalian energi yang tersimpan dalam organik mati peduli , buang air dalam keadaan yang lebih maju dari dekomposisi. Produk-produk ini berfungsi sebagai makanan bagi organisme pengurai lainnya. Seperti jamur, terutama.

Tindakan penguraian agen ini sangat penting di semua ekosistem. Jika kita menyingkirkan semua pengurai, kita akan mengalami akumulasi mayat dan materi lainnya secara tiba-tiba.

Selain itu nutrisi yang tersimpan dalam tubuh ini akan hilang, tanah tidak bisa diberi makan. Dengan demikian, kerusakan kualitas tanah akan menyebabkan penurunan drastis kehidupan tanaman, mengakhiri tingkat produksi primer.

Tingkat trofi

Dalam rantai makanan, energi berpindah dari satu tingkat ke tingkat lainnya. Masing-masing kategori yang disebutkan merupakan tingkat trofik. Yang pertama terdiri dari semua keragaman besar produsen (tanaman dari semua jenis, cyanobacteria, antara lain).

Konsumen, di sisi lain, menempati beberapa tingkat trofik. Mereka yang makan secara eksklusif pada tanaman membentuk tingkat trofik kedua dan disebut konsumen primer. Contohnya adalah semua hewan herbivora.

Konsumen sekunder terdiri dari karnivora – hewan yang memakan daging. Ini adalah predator dan mangsanya terutama konsumen utama.

Akhirnya, ada tingkat lain yang terdiri dari konsumen tersier. Ini termasuk kelompok hewan karnivora yang mangsanya adalah hewan karnivora lain yang termasuk konsumen sekunder.

Pola jaringan

Rantai makanan adalah unsur grafis yang berusaha menggambarkan hubungan spesies dalam komunitas biologis, dalam hal makanan mereka. Dalam istilah didaktik, jaringan ini memaparkan “siapa yang memakan apa atau siapa”.

Setiap ekosistem memiliki jaring makanan yang unik, dan sangat berbeda dari apa yang dapat kita temukan di ekosistem jenis lain. Umumnya, rantai makanan cenderung lebih rumit di ekosistem perairan daripada di darat.

Jaring makanan tidak linier

Kita seharusnya tidak mengharapkan untuk menemukan jaringan interaksi linier, karena di alam sangat sulit untuk secara tepat menentukan batas-batas antara konsumen primer, sekunder dan tersier.

Hasil dari pola interaksi ini akan menjadi jaringan dengan banyak koneksi antar anggota sistem.

Misalnya, beberapa beruang, hewan pengerat, dan bahkan kita manusia adalah “omnivora”, yang berarti jangkauan makannya luas. Bahkan, istilah Latin berarti “yang makan segalanya.”

Dengan demikian, kelompok hewan ini dalam beberapa kasus dapat berperilaku sebagai konsumen primer, dan kemudian sebagai konsumen sekunder, atau sebaliknya.

Pindah ke tingkat berikutnya, karnivora umumnya memakan herbivora, atau karnivora lainnya. Oleh karena itu, mereka akan diklasifikasikan sebagai konsumen sekunder dan tersier.

Untuk mencontohkan hubungan sebelumnya, kita dapat menggunakan burung hantu. Hewan-hewan ini adalah konsumen sekunder ketika mereka memakan hewan pengerat herbivora kecil. Tapi, ketika mereka mengkonsumsi mamalia pemakan serangga, itu dianggap sebagai konsumen tersier.

Ada kasus ekstrim yang cenderung semakin memperumit jaringan, misalnya tanaman karnivora. Meskipun mereka adalah produsen, mereka juga diklasifikasikan sebagai konsumen, tergantung pada mangsanya. Dalam hal menjadi laba-laba, itu akan menjadi produsen dan konsumen sekunder.

Transfer energi

LadyofHats [CC0], dari Wikimedia Commons

Transfer energi ke produsen

Perjalanan energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya adalah peristiwa yang sangat tidak efisien. Hal ini sejalan dengan hukum termodinamika yang menyatakan bahwa penggunaan energi tidak pernah benar-benar efisien.

Untuk mengilustrasikan perpindahan energi, mari kita ambil contoh sebuah peristiwa dalam kehidupan sehari-hari: pembakaran bensin oleh mobil kita. Dalam proses ini, 75% dari energi yang dilepaskan hilang dalam bentuk panas.

Kita dapat memperkirakan caral yang sama untuk makhluk hidup. Ketika ikatan ATP diputus untuk digunakan dalam kontraksi otot, panas dihasilkan sebagai bagian dari proses. Ini adalah pola umum dalam sel, semua reaksi biokimia menghasilkan sejumlah kecil panas.

Transfer energi antara tingkat lain

Demikian pula, transfer energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya dilakukan dengan efisiensi yang sangat rendah. Ketika herbivora mengkonsumsi tanaman, hanya sebagian dari energi yang ditangkap oleh autotrof yang dapat diteruskan ke hewan.

Dalam prosesnya, tanaman menggunakan sebagian energi untuk tumbuh dan sebagian besar hilang sebagai panas. Selain itu, sebagian energi dari matahari digunakan untuk membangun molekul yang tidak dapat dicerna atau digunakan oleh herbivora, seperti selulosa.

Melanjutkan contoh yang sama, energi yang diperoleh herbivora berkat konsumsi tanaman akan dibagi menjadi beberapa peristiwa di dalam organisme.

Bagian dari ini akan digunakan untuk membangun bagian-bagian hewan, misalnya kerangka luar, jika menjadi artropoda. Dengan cara yang sama seperti di level sebelumnya, sebagian besar hilang dalam bentuk termal.

Tingkat trofik ketiga terdiri dari individu-individu yang akan mengkonsumsi arthropoda hipotetis kita di atas. Logika energi yang sama yang telah kita terapkan pada dua tingkat atas juga berlaku untuk tingkat ini: sebagian besar energi hilang sebagai panas. Fitur ini membatasi panjang rantai yang dapat diambil.

Piramida trofik

Piramida trofik adalah cara khusus untuk menggambarkan hubungan yang telah kita bahas di bagian sebelumnya secara grafis, tidak lagi sebagai jaringan koneksi, tetapi dengan mengelompokkan tingkat yang berbeda ke dalam langkah-langkah piramida.

Ini memiliki kekhasan dalam menggabungkan ukuran relatif dari setiap tingkat trofik karena setiap persegi panjang dalam piramida.

Di pangkalan, produsen utama terwakili, dan saat kita naik ke grafik, tingkat lainnya muncul dalam urutan menaik: konsumen primer, sekunder, dan tersier.

Menurut perhitungan yang dilakukan, setiap langkah sekitar sepuluh kali lebih tinggi jika kita membandingkannya dengan yang di atas. Perhitungan ini diturunkan dari aturan 10% yang terkenal, karena perjalanan dari satu tingkat ke tingkat lainnya menyiratkan transformasi energi yang mendekati nilai itu.

Misalnya, jika tingkat energi yang tersimpan sebagai biomassa adalah 20.000 kilokalori per meter persegi per tahun, di tingkat atas menjadi 2.000, di 200 berikutnya, dan seterusnya hingga mencapai konsumen kuarter.

Energi yang tidak digunakan dalam proses metabolisme organisme, mewakili bahan organik yang dibuang, atau biomassa yang disimpan di dalam tanah.

Jenis-jenis piramida trofik

Ada berbagai jenis piramida, tergantung pada apa yang diwakili di dalamnya. Hal ini dapat dilakukan dalam hal biomassa, energi (seperti dalam contoh yang disebutkan), produksi, jumlah organisme, dan lain-lain.

Contoh

Rantai makanan air tawar yang khas dimulai dengan sejumlah besar ganggang hijau yang hidup di sana. Tingkat ini mewakili produsen utama.

Konsumen utama dalam contoh hipotetis kita adalah moluska. Konsumen sekunder termasuk spesies ikan yang memakan moluska. Misalnya, spesies pahatan berlendir ( Cottus cognatus ).

Tingkat terakhir terdiri dari konsumen tersier. Dalam hal ini, pahatan berlendir dikonsumsi oleh spesies salmon: salmon raja atau Oncorhynchus tshawytscha .

Jika kita lihat dari perspektif jaringan, pada tingkat awal produsen kita harus memperhitungkan, selain ganggang hijau, semua diatom, ganggang biru-hijau, dan lain-lain.

Dengan demikian, lebih banyak unsur yang tergabung (spesies krustasea, rotifera dan beberapa spesies ikan) untuk membentuk jaringan yang saling berhubungan.

Referensi

  1. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: evolusi dan ekologi . Pearson.
  2. Campos-Bedola, P. (2002). Biologi. Redaksi Limusa.
  3. Lorencio, CG (2000). Ekologi komunitas: paradigma ikan air tawar . Universitas Sevilla.
  4. Lorencio, CG (2007). Kemajuan dalam ekologi: menuju pengetahuan yang lebih baik tentang alam. Universitas Sevilla.
  5. Molina, PG (2018). Ekologi dan interpretasi lanskap. Guru pelatihan.
  6. Odum, EP (1959). Dasar-dasar ekologi . Perusahaan WB Saunders.