Livsmedelsväv

En livsmedelsväv består av alla livsmedelskedjor i ett och samma ekosystem. Varje levande varelse i ett ekosystem ingår i flera näringskedjor. Varje näringskedja är en möjlig väg som energi och näringsämnen kan ta när de rör sig genom ekosystemet. Alla sammanlänkade och överlappande näringskedjor i ett ekosystem utgör en näringsväv.
Trofiska nivåer
Organismer i näringsväven grupperas i kategorier som kallas trofiska nivåer. Grovt sett delas dessa nivåer in i producenter (första trofiska nivån), konsumenter och nedbrytare (sista trofiska nivån).
Producenter
Producenterna utgör den första trofiska nivån. Producenter, även kallade autotrofer, tillverkar sin egen mat och är inte beroende av någon annan organism för sin näring. De flesta autotrofa organismer använder en process som kallas fotosyntes för att skapa mat (ett näringsämne som kallas glukos) från solljus, koldioxid och vatten.
Plantor är den mest kända typen av autotrofa, men det finns många andra typer. Alger, vars större former är kända som alger, är autotrofa. Fytoplankton, små organismer som lever i havet, är också autotrofa. Vissa typer av bakterier är autotrofa. Bakterier som lever i aktiva vulkaner använder till exempel svavel, inte koldioxid, för att producera sin egen mat. Denna process kallas kemosyntes.
Konsumenter
Nästa trofiska nivåer består av djur som äter producenter. Dessa organismer kallas för konsumenter.
Konsumenter kan vara köttätare (djur som äter andra djur) eller allätare (djur som äter både växter och djur). Omnivorer, som människor, konsumerar många olika typer av livsmedel. Människor äter växter, till exempel grönsaker och frukter. Vi äter också djur och animaliska produkter, till exempel kött, mjölk och ägg. Vi äter svampar, till exempel svampar. Vi äter också alger, i ätbara alger som nori (som används för att slå in sushirullar) och sjösallat (som används i sallader). Björnar är också allätare. De äter bär och svamp, liksom djur som lax och hjortar.
Primärkonsumenter är växtätare. Växtätare äter växter, alger och andra producenter. De befinner sig på den andra trofiska nivån. I ett gräsmarksekosystem är rådjur, möss och till och med elefanter växtätare. De äter gräs, buskar och träd. I ett ökenekosystem är en mus som äter frön och frukter en primärkonsument.
I ett havsekosystem är många typer av fiskar och sköldpaddor växtätare som äter alger och sjögräs. I tångskogar ger alger som kallas jättetång skydd och föda åt ett helt ekosystem. Sjöborrar är kraftfulla primärkonsumenter i tångskogar. Dessa små växtätare äter tiotals kilo jättetång varje dag.
Sekundärkonsumenter äter växtätare. De befinner sig på den tredje trofiska nivån. I ett ökenekosystem kan en sekundärkonsument vara en orm som äter en mus. I tångskogen är sjöuttrar sekundära konsumenter som jagar sjöborrar.
Tertiärkonsumenter äter sekundärkonsumenter. De befinner sig på den fjärde trofiska nivån. I ökenekosystemet kan en uggla eller örn bli ett byte för en orm.
Det kan finnas fler nivåer av konsumenter innan en kedja slutligen når sin toppredator. Toppredatorer, även kallade toppredatorer, äter andra konsumenter. De kan befinna sig på den fjärde eller femte trofiska nivån. De har inga naturliga fiender förutom människan. Lejon är toppredatorer i gräsmarksekosystemet. I havet är fiskar som vithajen toppredatorer. I öknen är lodjur och bergslejon de främsta rovdjuren.
Detritivorer och nedbrytare
Detritivorer och nedbrytare utgör den sista delen av näringskedjorna. Detritivorer är organismer som äter icke levande växt- och djurrester. Ätare som t.ex. gamar äter t.ex. döda djur. Dyngbaggar äter djurens avföring.
Dekompositörer, som svampar och bakterier, avslutar näringskedjan. De omvandlar organiskt avfall, t.ex. ruttnande växter, till oorganiska material, t.ex. näringsrik jord. De fullbordar livets kretslopp genom att återföra näringsämnen till jorden eller haven för att användas av autotrofa organismer. Detta startar en helt ny serie av näringskedjor.
Näringskedjor
Näringsväven förbinder många olika näringskedjor och många olika trofiska nivåer. Livsmedelsväven kan stödja livsmedelskedjor som är långa och komplicerade eller mycket korta.
Till exempel producerar gräset i en skogsglänta sin egen mat genom fotosyntes. En kanin äter gräset. En räv äter kaninen. När räven dör bryter ned dess kropp genom nedbrytare som t.ex. maskar och svampar och återför den till marken där den ger näring till växter som gräset.
Denna korta näringskedja är en del av skogens näringsväv. En annan näringskedja i samma ekosystem kan involvera helt andra organismer. En larv kan äta bladen på ett träd i skogen. En fågel, till exempel en sparv, kan äta larven. En orm kan sedan äta sparven som byte. En örn, som är ett topprovdjur, kan äta ormen som byte. Ytterligare en fågel, en gam, äter den döda örnens kropp. Slutligen bryter bakterier i marken ner resterna.
Alger och plankton är de viktigaste producenterna i marina ekosystem. Små räkor som kallas krill äter den mikroskopiska planktonen. Jordens största djur, blåvalen, äter tusentals ton krill varje dag. Topprovdjur som orkaner äter blåvalar. När kropparna från stora djur som valar sjunker ner till havsbotten bryter detritivorer som t.ex. maskar ner materialet. De näringsämnen som frigörs från det ruttnande köttet ger kemikalier till alger och plankton som startar en ny serie näringskedjor.
Biomassa
Näringsnätverk definieras av deras biomassa. Biomassa är energin i levande organismer. Autotroferna, producenterna i en näringsväv, omvandlar solens energi till biomassa. Biomassan minskar med varje trofinivå. Det finns alltid mer biomassa i de lägre trofiska nivåerna än i de högre.
Eftersom biomassan minskar med varje trofinivå finns det alltid fler autotrofer än växtätare i en sund näringsväv. Det finns fler växtätare än köttätare. Ett ekosystem kan inte stödja ett stort antal omnivorer utan att stödja ett ännu större antal herbivorer och ett ännu större antal autotrofer.
En sund näringsväv har ett överflöd av autotrofer, många växtätare och relativt få köttätare och allätare. Denna balans hjälper ekosystemet att upprätthålla och återvinna biomassa.
Varje länk i en näringsväv är kopplad till minst två andra. Biomassan i ett ekosystem beror på hur balanserad och sammankopplad dess näringsväv är. När en länk i näringsväven är hotad försvagas eller stressas några eller alla länkar. Ekosystemets biomassa minskar.
Förlusten av växtliv leder vanligtvis till en minskning av t.ex. herbivorpopulationen. Växtlivet kan minska på grund av torka, sjukdomar eller mänsklig verksamhet. Skogar avverkas för att ge virke till byggnationer. Gräsmarker asfalteras för köpcentra eller parkeringsplatser.
Förlusten av biomassa på den andra eller tredje trofiska nivån kan också sätta en näringsväv ur balans. Tänk på vad som kan hända om en laxfåra leds om. En laxfåra är en flod där laxen simmar. Laxflöden kan avledas av jordskred och jordbävningar samt av byggandet av dammar och vallar.
Biomassa går förlorad när laxen skärs bort från floderna. Eftersom de inte kan äta lax tvingas allätare som björnar att i högre grad förlita sig på andra födokällor, t.ex. myror. Myrpopulationen i området minskar. Myror är vanligtvis asätare och detritivorer, så färre näringsämnen bryts ner i marken. Marken kan inte längre försörja lika många autotrofa organismer, så biomassa går förlorad. Laxen själv är rovdjur på insektslarver och mindre fiskar. Utan lax för att hålla populationen i schack kan vattenlevande insekter ödelägga lokala växtsamhällen. Färre växter överlever och biomassa går förlorad.
En förlust av organismer på högre trofiska nivåer, t.ex. köttätare, kan också störa en näringskedja. I tångskogar är sjöborrar den främsta konsumenten av tång. Sjöuttrar är predatorer på igelkottar. Om havsutterpopulationen minskar på grund av sjukdomar eller jakt, ödelägger igelkottarna tångskogen. Om det saknas ett samhälle av producenter sjunker biomassan. Hela tångskogen försvinner. Sådana områden kallas igelkottar.
Mänsklig aktivitet kan minska antalet rovdjur. År 1986 dämde tjänstemän i Venezuela upp Caroni-floden och skapade en enorm sjö som var ungefär dubbelt så stor som Rhode Island. Hundratals bergstoppar förvandlades till öar i denna sjö. Med sina livsmiljöer reducerade till små öar kunde många landlevande rovdjur inte hitta tillräckligt med föda. Som ett resultat av detta blomstrade bytesdjur som brålapor, bladklipparmyror och leguaner. Myrorna blev så många att de förstörde regnskogen och dödade alla träd och andra växter. Näringsväven runt Caroni-floden förstördes.
Bioackumulering
Biomassan minskar när man rör sig uppåt i de trofiska nivåerna. Vissa typer av material, särskilt giftiga kemikalier, ökar dock med varje trofinivå i näringsväven. Dessa kemikalier samlas vanligtvis i djurens fett.
När en växtätare äter en växt eller annan autotrof som är täckt av bekämpningsmedel, till exempel, lagras dessa bekämpningsmedel i djurets fett. När ett rovdjur äter flera av dessa växtätare tar det upp de bekämpningsmedelskemikalier som lagrats i bytet. Denna process kallas bioackumulering.
Bioackumulering sker även i akvatiska ekosystem. Avrinning från stadsområden eller jordbruk kan vara full av föroreningar. Små producenter som alger, bakterier och sjögräs absorberar små mängder av dessa föroreningar. Primärkonsumenter, t.ex. havssköldpaddor och fiskar, äter sjögräset. De använder den energi och de näringsämnen som växterna tillhandahåller, men lagrar kemikalierna i sin fettvävnad. Rovdjur på den tredje trofiska nivån, t.ex. hajar eller tonfiskar, äter fisken. När tonfisken konsumeras av människor kan den ha lagrat en anmärkningsvärd mängd bioackumulerade gifter.
På grund av bioackumulering är organismer i vissa förorenade ekosystem osäkra att äta och får inte skördas. Ostron i hamnen i New York City i USA är till exempel inte säkra att äta. Föroreningarna i hamnen ackumuleras i dess ostron, som är en filtermatare.
På 1940- och 1950-talen användes ett bekämpningsmedel som kallas DDT (dikloradifenyltrikloretan) i stor utsträckning för att döda insekter som sprider sjukdomar. Under andra världskriget använde de allierade DDT för att utrota tyfus i Europa och för att kontrollera malaria i södra Stilla havet. Forskarna trodde att de hade upptäckt ett mirakelmedel. DDT var till stor del ansvarig för att eliminera malaria på platser som Taiwan, Karibien och Balkan.
Syndligt nog bioackumuleras DDT i ett ekosystem och orsakar skador på miljön. DDT ackumuleras i jord och vatten. Vissa former av DDT bryts ned långsamt. Maskar, gräs, alger och fiskar ackumulerar DDT. Topprovdjur, som örnar, hade stora mängder DDT i sina kroppar, som ackumulerats från den fisk och de små däggdjur som de lever på.
Fåglar med stora mängder DDT i sina kroppar lägger ägg med extremt tunna skal. Dessa skal gick ofta sönder innan fågelungarna var redo att kläckas.
DDT var en viktig orsak till den skaldade örnens nedgång, ett topprovdjur som främst livnär sig på fisk och små gnagare. Idag har användningen av DDT begränsats. De näringsvävar som den är en del av har återhämtat sig i de flesta delar av landet.