شرح درس السلاسل والشبكات الغذائية

ما هي السلسلة الغذائية؟ 

السلسلة الغذائية هي سلسلة من العلاقات الغذائية المترابطة بين الكائنات الحية في نظام بيئي معين، بمعنى آخر هي الترتيب الذي تنتقل به المادة والطاقة في شكل غذاء من كائن حي إلى آخر ونظرًا لأن معظم الكائنات الحية تتغذى بأكثر من نوع واحد من النباتات أو الحيوانات فقد ينتمي الكائن الحي إلى أكثر من سلسلة غذائية واحدة، ونتيجة لذلك تتداخل سلاسل الغذاء في النظام البيئي وتتشابك لتشكل شبكة غذائية معقدة.

الكائنات الحية في نظام بيئي معين، بمعنى آخر هي الترتيب الذي تنتقل به المادة والطاقة في شكل غذاء من كائن حي إلى آخر ونظرًا لأن معظم الكائنات الحية تتغذى بأكثر من نوع واحد من النباتات أو الحيوانات فقد ينتمي الكائن الحي إلى أكثر من سلسلة غذائية واحدة، ونتيجة يتم تنظيم سلاسل الغذاء عبر عدة مستويات غذائية حيث تتغذى الكائنات الحية في كل مستوى على الكائنات الحية في المستوى الأدنى وتكون بدورها غذاءً للكائنات الحية من المستوى الأعلى، وتمتد السلسلة الغذائية النموذجية للأراضي العشبية من الأعشاب إلى الأرانب التي تأكل الأعشاب إلى الثعابين التي تأكل الأرانب والصقور التي تأكل الثعابين.

تنتقل الطاقة الغذائية من كائن حي لآخر عبر سلسلة من الأحداث تسمى السلسلة الغذائية، تستطيع النباتات تجميع الطاقة الشمسية وتستخدمها كوقود لنموّها فيما يعبّر عنه بالتركيب الضوئي، ولأنها تستطيع إمداد الوقود بنفسها لتنمو.

 لا تحتاج النباتات إلى مواد عضوية بل تقوم بإنتاجها، وفي المروج والحقول فإن الأعشاب هي المنتجة، وفي الغابات الأشجار هي النباتات المنتجة الرئيسية، الطحالب تقوم بعملية التركيب الضوئي ولذا فهي أيضاً منتجة.

ما هي مستويات السلسلة الغذائية؟ 

لنرى سويا المستويات الغذائية:

المستوى الأول في السلسلة الغذائية:

تسمى الكائنات الحية في المستوى الأول في السلسلة الغذائية بالمنتِجين، وتستطيع هذه الكائنات صنع غذائها فتستخدم البناء الضوئي لتحويل الطاقة الضوئية من الشمس إلى طاقة كيميائية للغذاء، وتُعدُّ النباتات والطحالب والعوالق النباتية أمثلة على الكائنات في المنتِجين.

المستوى الثاني في السلسلة الغذائية:

تسمى الكائنات الحية في المستوى الثاني من السلسلة الغذائية بالمستهلكين الأساسيين، وهي الكائنات الحية التي تتغذى على المنتجين، وقد يشمل المستهلكون الأساسين في النظام البيئي للأراضي العشبية الأرانب والمواشي وكذلك الحشرات والطيور التي تتغذى على الغطاء النباتي. 

وقد يشمل المستهلكين الأساسين في النظام البيئي للأحواض المائية القواقع واليرقات والقنادس. وفي العديد من النظم البيئية البحرية تُعدُّ العوالق الشبيهة بالحيوان مثل مجدافيات الأرجل والكريل من بين المستهلكين الأساسيين.

المستوى الثالث في السلسلة الغذائية:

يحتوي المستوى الثالث من السلسلة الغذائية على مستهلكين ثانويين، فتتغذى هذه الحيوانات على المستهلكين الأساسيين وقد يشمل هذا المستوى الذئاب والثعابين، وفي العديد من البيئات البحرية تلعب الفقمات والحبار والأسماك هذا الدور ويشمل المستهلكين الثانويين أيضًا في النظام البيئي في القطب الجنوبي الحيتان الزرقاء وطيور البِطْرِيق.

العديد من سلاسل الغذاء لها مستوى رابع يحتوي على مستهلكين من الدرجة الثالثة الحيوانات التي تتغذى على المستهلكين الثانويين، الصقور والغرير والذئاب هم مستهلكون من الدرجة الثالثة في النظم البيئية الأرضية، وفي البيئات البحرية يؤدّي هذا الدور الأسماك الكبيرة وقناديل البحر والفقمات والسلاحف وأسماك القرش الصغيرة والدلافين والحيتان، قد تحتوي بعض النظم البيئية الكبيرة جدًا على مستوى خامس يتكون من مستهلكين رباعيين، تتغذى هذه الحيوانات على المستهلكين من الدرجة الثالثة وفي بعض الحالات تتغذى أيضاً على المستهلكين في المستوى الثاني وحتى الأول.

ما علاقة التدوير والطاقة بالسلسلة الغذائية؟ 

إنَّ المصدر الأساسي للطاقة في جميع النظم البيئية تقريبًا هو الطاقة الضوئية من الشمس حيث يتم تحويل هذه الطاقة من قِبل المنتجين إلى الطاقة كيميائية للغذاء والتي يتم نقلها بعد ذلك من مستوى غذائي إلى آخر.

تستهلك الكائنات الحية حوالي 90٪ من الطاقة التي تدخل المستوى الغذائي في مستواها، حيث تستخدم هذه الطاقة لنموها وتكاثرها وللاستمرار بالحياة لذلك يتم فقدها من السلسلة الغذائية كحرارة، ويتم تخزين الطاقة التي لم تُستخدم لهذه العمليات في أنسجة الكائن الحي، ثم يتم تمريرها إلى المستوى الغذائي التالي عندما يتم التغذية على هذا الكائن الحي، هذا يعني أن الكَمّيَّة الإجمالية للطاقة تتناقص من مستوى غذائي إلى المستوى التالي في أثناء تحركها لأعلى في السلسلة الغذائية.

وتحتوي معظم سلاسل الغذاء على ثلاثة أو أربعة مستويات غذائية فقط بسبب عدم كفاية الطاقة في الجزء العلوي من السلسلة لدعم المزيد من المستويات. 

فمثلًا تحتوي السلسلة الغذائية للأراضي العشبية على أربعة مستويات غذائية:

• المنتجون (العشب)
• المستهلكون الأساسيين (مثلًا: الأرانب)
• المستهلكون الثانويين (مثلًا: الثعابين)
• المستهلكون من الدرجة الثالثة (مثلًا: الصقور)

وللسلسلة الغذائية للأراضي الرطبة هيكل مماثل، فقد تتكون من نبات البردي (المنتجين) والخنافس (المستهلكون الأساسيين) والضفادع (المستهلكون الثانويين) ومالك الحزين (المستهلكون في المستوى الثالث).

ولكن قد تحتوي السلسلة الغذائية للمحيطات على خمسة مستويات وهي الطحالب وحيدة الخلية (المنتجون) ومجدافيات الأرجل (المستهلكون الأساسيين) وأسماك الشمس (المستهلكون الثانويين) وأسماك القرش الصغيرة (المستهلكون في المستوى الثالث) وأسماك القرش الكبيرة (المستهلكون في المستوى الرباع).

ما هي الشبكات الغذائية؟ 

تمتلك النظم البيئية الطبيعية أنواعًا مختلفة من المنتجين والمستهلكين وكلهم يحصلون على العناصر الغذائية من أكثر من مصدر واحد، ونتيجة لذلك قد ينتمي كل كائن حي في نظام بيئي إلى سلاسل غذائية متعددة. 

وتتشابك سلاسل الغذاء في النظام البيئي وتتداخل لتشكل مجموعة معقدة من التفاعلات تُسمى شبكة الغذاء. والشبكة الغذائية هي نموذج لعلاقات التغذية بين جميع الأنواع المختلفة من الكائنات الحية في النظام البيئي.

تُعدُّ الشبكة الغذائية هامة لفهم الروابط المعقدة عبر المستويات الغذائية في النظام البيئي، ولا تُظهر شبكات الغذاء كيفية حصول الكائنات الحية المختلفة على الطاقة فحسب بل تُظهر أيضًا كيفية تأثير الكائنات الحية على بعضها البعض من خلال المنافسة والافتراس، ففي الشبكة الغذائية المبسطة للأراضي العشبية يتغذى كل من الجنادب والأرانب على نفس النوع من النباتات مما يعني أنهما يتنافسان على هذا المورد، ويتنافس القيوط والأفاعي (المستهلكون الثانويين) على كل من الأرانب والجنادب (المستهلكون الأساسيين) ومع ذلك يتغذى القيوط أيضًا على الثعابين وهو مستهلك ثانوي آخر، وتوضح هذه العلاقات الطبيعة المعقدة لشبكة الغذاء.

أيضًا، تُسمى الحيوانات الموجودة في المستوى الأعلى من شبكة الغذاء بالحيوانات المفترسة العليا، وهي الحيوانات المفترسة المهيمنة في نظامها البيئي وليس لديها أعداء طبيعيون كالدببة البنية التي تُعدُّ أعلى الحيوانات المفترسة في بعض الغابات الشِّمالية لأمريكا الشِّمالية، وتُعدُّ الحيتان القاتلة من أهم الحيوانات المفترسة في النظام البيئي البحري في القطب الجنوبي.

• الدرجة الأولى المنتجون الأساسيون والمستهلكون.
• الدرجة الثانية هم الأساسيون والمستهلكون.
• الدرجة الثالثة المستهلكون والحيوانات المفترسة

تقوم شبكة الغذاء بشرح كيفية الترابط بين المستويات الغذائية المختلفة في السلسلة الغذائية مع بعضها والتغير بالمستوى الغذائي في النظام.

 ما الفرق بين السلسلة الغذائية والشبكة الغذائية؟

الشبكة الغذائية:

تحتوي على جميع السلاسل الغذائية الموجودة بالنظام البيئي.

سلاسل الغذاء: 

هي منظومة مختلفة فهي تتكون من سلاسل غذائية متعددة ومن الممكن أن تكون بعض هذه السلاسل صغيرة أو طويلة على حسب سلسلة الغذاء المناسب الذي يمدها بالطاقة خلال حركتها في سلسلة الغذاء والتي تبدأ من اكتساب الطاقة من الشمس ثم تقوم باتباعها خلال تحركها داخل السلسلة الغذائية وتنتقل من كائن حي للأخر في حركة خطية.

فمثلا فمن الممكن أن تكون السلسلة الغذاء قصيرة كالنباتات التي تستمد الطاقة من الشمس حتى تتمكن من إنتاج غذائها عن طريق قيامها بعملية التمثيل الضوئي.

بجانب العاشبة التي تعتمد على استهلاك هذه النباتات وقد يقوم بالتهام هذا الكائن العاشب من قبل أثنين من الكائنات أكلة اللحوم المختلفة الموجودة بالسلسلة الغذائية.

ثم عندما تموت الكائنات أكلة اللحوم فحينها تقوم الكائنات المُحللة التي هي جزأ من السلسلة الغذائية القيام بعملية تفكيك الكائنات آكلة اللحوم وإعادتها مرة أخرى للتربة على هيئة مغذيات ليستفيد منها النبات والحصول على التغذية.

 
اذكر أمثلة علي الشبكات الغذائية؟ 
أمثلة على شبكات غذائية: الصحراء والغابة.

الصحراء: ليست الصحراء كلها ذات درجة حرارة عالية ولكن هناك كمناطق شديدة البرودة ولكنها مكان يكون في المياه قليل جدا وتكون الشبكة.

• المنتجون: الصبار، الشجيرات، الأكاسيا، الزهور، الفرشاة.
• المستهلكون الأساسيون: الحشرات، السحالي، القوارض.
• المستهلكون الثانويون: الرتيلاء، العقارب، السحالي، الأفاعي.
• أكلة اللحوم: الصقور والثعالب.

هنا تأكل المستهلكون الأساسيون الصبار وما يماثله ويتم أكل الحشرات عن طريق الرتيلاء، العقارب، السحالي، الأفاعي ثم تقوم الصقور والثعالب باصطياد الأفاعي وما يماثلها.
 

الغابة: هي مكان معروف أنه ممتلئ بالشجيرات والنباتات والحيوانات وتكون الشبكة الغذائية له:

• المنتجون: نباتات، فواكه، مكسرات، بذور، أزهار.
• المستهلكون الأساسيون: الغزلان، السناجب، الضفادع، الطيور، البيكا.
• المستهلكون الثانويون: سمور الصنوبر، الغربان، الذيل الحلقي.
• المستهلكون أكلة اللحوم: بوبكاتس ، أسود الجبل، ذئب البراري.