Agar siz ushbu xabarni oʻqiyotgan boʻlsangiz, demak, saytimizga tashqi resurslarni yuklashda muammolarga duch kelmoqdamiz.

If you're behind a web filter, please make sure that the domains *.kastatic.org and *.kasandbox.org are unblocked.

Asosiy kontent

Ozuqa zanjirlari va ozuqa toʻrlari

Ozuqa zanjirlari va ozuqa toʻrlarida modda va energiya oqimi qanday namoyon boʻlishi. Trofik darajalar va energiya uzatilishi samaradorligi.

Asosiy tushunchalar:

  • Produtsentlar yoki avtotrof organizmlar oʻzlari uchun kerakli boʻlgan organik moddalarni hosil qiladi. Konsumentlar yoki geterotrof organizmlar esa boshqa organizmlarni isteʼmol qilish orqali ulardagi organik moddalarni oʻzlashtiradilar.
  • Oziq zanjiri bu organizmlarning chiziqli ketma-ketligi boʻlib, bir organizm boshqasi bilan oziqlanishi natijasida oziq moddalar va energiyaning bir organizmdan ikkinchi organizmga oʻtishidan iborat.
  • Oziq zanjirida har bir organizm turlicha trofik darajani egallaydi va bu zanjir asosidagi qismdan qancha energiya ajralib, zanjirning keyingi qismiga oʻtishiga koʻra farqlanadi.
  • Oziq toʻrlari bir-biri bilan oʻzaro bogʻlangan koʻplab oziq zanjirlaridan iborat va ular ekotizimdagi ozuqa isteʼmoli munosabatlarining grafik ifodasi hisoblanadi.
  • Trofik darajalar oʻrtasida energiyaning biridan ikkinchisiga oʻtish unumdorligi past, yaʼni taxminiy unumi 10% ga teng. Bu kamunumlik oziq zanjiri davomliligini chegaralaydi.

Kirish

Har xil turdagi organizmlar koʻp yoʻllar orqali oʻzaro munosabatda boʻladi. Ular bir-biri bilan raqobatlashishi yoki simbiontlar, yaʼni uzoq muddat yaqin munosabatda boʻluvchi sheriklar boʻlishi mumkin. Yoki ular biz tabiatda tez-tez guvohi boʻladigan hodisani amalga oshiradi: biri boshqasi bilan oziqlanadi! Bu orqali ular oziq zanjiridagi bogʻlanishlardan birini hosil qiladi.
Ekologiyada oziq zanjiri biri ikkinchisi bilan oziqlanuvchi organizmlar yigʻindisidan iborat boʻlib, bunda oziq moddalar va energiya biridan keyingisiga oʻtib boradi. Masalan, siz tushlikka gamburger tanovul qildingiz, siz ham oziq zanjiri ishtirokchisiga aylanasiz va bu quyidagicha namoyon boʻladi: maysa sigir odam. Lekin gamburger ichiga salat bargi qoʻyib tanovul qilsangiz-chi? Ushbu holatda ham siz oziq zanjiri ishtirokchisiga aylanasiz va bu quyidagicha namoyon boʻladi: salat bargi odam.
Bu misolda bayon etilganidek, biror organizm (masalan, odam)ning chiziqli tarzda davom etuvchi oziq zanjirida qanday mahsulotlar isteʼmol qilishini toʻliq tasvirlab bera olmaymiz. Yuqoridagi kabi holatlarda biz oziq toʻrini koʻplab oʻzaro kesishuvchi oziq zanjirlaridan iborat va biror-bir organizm nimalar bilan oziqlanishi hamda bir organizmning boshqasi tomonidan isteʼmol qilinishini koʻrsatuvchi vosita sifatida olishimiz mumkin.
Ushbu maqolada ekotizimdagi oziq zanjirlari va oziq toʻrlari qanday qilib energiya va ozuqa moddalari oqimini namoyon qilishi bilan yaqindan tanishib oʻtamiz.

Avtotroflar va geterotroflar

Oziq topish uchun organizmlar qanday asosiy jarayonlarni qoʻllaydi? Baʼzi organizmlar karbonat angidrid kabi oddiy molekulalardan oʻzlari uchun ozuqa boʻladigan organik birikmalarni hosil qilgani uchun oʻz-oʻzidan oziqlanadigan turlar sifatida maʼlum va ular avtotroflar deb nomlanadi. Avtotroflar ikkita asosiy turga ajratiladi:
  • Fotoautotroflar, masalan, oʻsimliklar fotosintez jarayonida quyosh energiyasidan foydalanib karbonat angidriddan organik birikmalar – qand moddalarni hosil qiladi. Fototrof organizmlarga yana suvoʻtlar va sianobakteriyalarni ham misol qilib keltirish mumkin.
  • Xemoavtotroflar kimyoviy energiyadan foydalangan holda karbonat angidrid va shu kabi molekulalardan organik birikmalar hosil qiladi. Bu jarayon xemosintez deb nomlanadi. Misol uchun, suvostining yorugʻlik yetib bormaydigan qorongʻi qismlarida vodorod sulfidni oksidlovchi xemoavtotrof bakteriyalar uchraydi.
Avtotroflar sayyoramizdagi har bir ekotizimning asosi hisoblanadi. Bu gʻaroyib eshitilishi mumkin, lekin bu mubolagʻa emas. Avtotroflar oziq zanjirlari va oziq toʻrlarining asosini shakllantiradi, ular yorugʻlik va kimyoviy moddalardan oladigan energiya tabiatdagi barcha boshqa organizmlarni taʼminlaydi. Oziq zanjirlari haqida gap borganda, biz avtotroflarni produtsentlar deb ataymiz.
Geterotroflar karbonat angidriddan oʻzlari uchun kerakli ozuqalarni hosil qilish uchun quyosh nuri yoki kimyoviy energiyadan foydalanmaydi va ular boshqa organizmlarni isteʼmol qiluvchilar hisoblanadi. Odam geterotrof organizmdir. Geterotroflar boshqa organizmlarni yoki ularning mahsulotlarini isteʼmol qilish orqali organik molekulalarni oʻzlashtiradi. Hayvonlar, zamburugʻlar va koʻplab bakteriyalar ham geterotrof organizmlarga kiradi. Oziq zanjiri haqida gap borganda geterotroflarni konsumentlar deb ataymiz. Qisqacha aytib oʻtadigan boʻlsak, tabiatda oʻsimlikxoʻr hasharotlardan tortib goʻshtxoʻr hayvonlargacha hamda qoldiq va chiqindilar bilan oziqlanuvchi zamburugʻlargacha turli ekologik ahamiyatga ega boʻlgan har xil konsumentlar mavjud.

Oziq zanjirlari

Endi esa ekologik jamoada energiya va ozuqa moddalarining qanday harakatlanishi bilan tanishib oʻtsak. Keling, oziq zanjiriga qarab, kim kimni yeyishiga eʼtibor beramiz.
Bir organizm boshqasi bilan oziqlanishi natijasida oziq moddalar va energiyaning biridan ikkinchisiga oʻtuvchi chiziqli ketma-ketligi oziq zanjiri deyiladi. Dastlab quyida produtsentlardan boshlanib, yuqoriga qarab davom etuvchi tipik oziq zanjiri bilan tanishib oʻtamiz.
  • Oziq zanjiri asosida produtsentlar joylashadi. Produtsentlar avtotrof organizmlardir va ularning asosiy qismini oʻsimliklar, suvoʻtlar va sianobakteriyalar kabi fotosintez qiluvchi organizmlar tashkil etadi.
  • Produtsentlar bilan oziqlanuvchilar birinchi tartib konsumentlar deb ataladi. Birinchi tartib konsumentlar odatda oʻsimliklar bilan oziqlanuvchi oʻtxoʻrlardan iborat, shu bilan birga, suvoʻtlar va bakteriyalar bilan ham oziqlanishi mumkin.
  • Birinchi tartib konsumentlar bilan oziqlanuvchi organizmlar ikkinchi tartib konsumentlar deb nomlanadi. Ikkinchi tartib konsumentlar asosan goʻsht bilan oziqlanuvchi yirtqich hayvonlardan iborat.
  • Ikkinchi tartib konsumentlar bilan oziqlanuvchi organizmlar uchinchi tartib konsumentlar deb nomlanadi. Bular burgut yoki katta baliq kabi yirtqichlar bilan oziqlanuvchi yirtqichlarni oʻz ichiga oladi.
  • Baʼzi oziq zanjirlarida toʻrtinchi tartib konsumentlar kabi qoʻshimcha darajalar ham mavjud, yaʼni uchinchi tartib konsumentlar bilan oziqlanuvchi yirtqich hayvonlar. Oziq zanjirining eng yuqorisidagi organizmlar yuqori konsumentlar deb nomlanadi.
Quyidagi jadvalda bu darajalarga misollarni koʻrishimiz mumkin. Birinchi daraja produtsent – yashil suvoʻt birinchi tartib konsumentlar – mollyuskalar tomonidan isteʼmol qilinadi. Mollyuskalar ikkinchi tartib konsument “Cottus cognatus” turkumiga kiruvchi shilimshiq mayda baliqlar uchun tushlikka aylanadi, oʻz navbatida, bu baliqlar ham uchinchi tartib konsument boʻlgan kattaroq baliq – Chinuk losos baligʻining ozuqasiga aylanadi.
“Ekosistemalar ekologiyasi”. Manba: “Ecology of ecosystems: Figure 3” / OpenStax College, Biology, CC BY 4.0
Yuqoridagi har bir toifa trofik daraja deb nomlanadi va organizm oziq zanjirining asl energiya manbasidan – yorugʻlikdan olgan energiya va ozuqa moddalarni ajratishini nechta boshqichdan iborat ekanini koʻrsatadi. Quyida shuni chuqurroq koʻrib oʻtar ekanmiz, organizmlarni trofik darajalarga ajratish har doim ham uzil-kesil aniq kechmaydi. Misol uchun, insonlar oʻsimliklarni ham, hayvonlarni ham isteʼmol qiluvchi hammaxoʻr organizm hisoblanadi.

Redutsentlar

Oziq zanjirlari chizmalarida har doim ham namoyon boʻlmaydigan yana bir konsumentlar guruhini eslatib oʻtishimiz joizdir. Bu guruh organik mahsulotlarni va chiqindilarni parchalovchi organizmlar redutsentlardan tashkil topgan.
Redutsentlar (destruktorlar) baʼzida oʻzlarining alohida trofik darajalarida koʻriladi. Bu organizmlar oʻziga xos guruh sifatida turli boshqa trofik darajalardagi organizmlardan ajralgan oʻlik va chiqindi mahsulotlar bilan oziqlanadi; masalan, ular chirigan oʻsimlik qismlari, qisman yeyilgan olmaxon yoki kasal boʻlib oʻlgan burgut qoldiqlarini mamnunlik bilan isteʼmol qilishi mumkin. Boshqacha aytganda, redutsentlar darajasi iyerarxiyadagi birinchi, ikkinchi va uchinchi tartibli konsumentlar iyerarxik standartlariga parallel mos keladi.
Koʻplab ekotizimlarning asosiy redutsentlari zamburugʻ va bakteriyalar hisoblanadi; ular metabolik jarayonlarni amalga oshirish uchun oʻlik mahsulotlar va chiqindilardagi kimyoviy energiyadan foydalanadi. Redutsentlarning boshqa bir guruhi detrit va qoldiqlar bilan oziqlanuvchi detritofaglar hisoblanadi. Ular odatda yomgʻir chuvalchangi, qisqichbaqa, shilliqqurt yoki tasqara kabi koʻp hujayrali hayvonlardir. Ular faqat oʻlik mahsulotlar isteʼmoli bilan cheklanib qolmaydi, balki bu mahsulotlarni chirituvchi bakteriya va zamburugʻlar tomonidan oʻzlashtirilishiga tayyorlab beradi.
Chapda “Destruktorlar”; oʻngda “Yomgʻir chuvalchangi”. Manba: chapda “Decomposers” / Courtney Celley/USFWS, CC BY 2.0; oʻngda “Earthworm” / Luis Miguel Bugallo Sánchez, CC BY-SA 3.0
Redutsent organizmlar ekotizimlarni barqaror saqlab turishda katta ahamiyat kasb etadi. Ular oʻlik moddalar va qoldiqlarni parchalab, qayta davriy aylanuvchi oziq moddalarni ajratib chiqaradi va bundan birinchi tartib produtsentlar oʻz qurilish bloklarini hosil qilishda foydalanadi.

Oziq toʻrlari

Oziq zanjirlari qaysi organizm qaysi organizmni isteʼmol qilishi haqidagi aniq ifodani taqdim etadi. Biroq biz ularni yaxlit ekologik jamoa sifatida taʼriflashga harakat qilganimizda ayrim muammolar yuzaga keladi.
Misol uchun, bir organizm har biri turlicha trofik darajalarda boʻlgan koʻplab oʻljalar bilan oziqlanishi yoki uning oʻzi ham koʻplab yirtqich hayvonlar tomonidan isteʼmol qilinishi mumkin. Bu siz gamburger isteʼmol qilganingizda ham sodir boʻladi. Yaʼni sigir bu birinchi tartib konsument va gamburgerdagi salat bargi esa birinchi daraja produtsent organizm hisoblanadi.
Bu munosabatlarni yana ham aniqroq bayon qilish uchun ekotizimdagi koʻplab turlar orasida oziqlanish bilan bogʻliq boʻlgan – trofik munosabatlarni koʻrsatuvchi oziq toʻri chizmasidan foydalanishimiz mumkin. Quyidagi diagrammada oziq toʻriga misol sifatida Ontario koʻlidagi organizmlar koʻrsatilgan. Produtsentlar yashil, birinchi tartib konsumentlar olovrang, ikkinchi tartib konsumentlar koʻk va uchinchi tartib konsumentlar esa binafsharangda ifodalangan.
“Ekosistemalar ekologiyasi”. Manba: “Ecology of ecosystem: Figure 5” / OpenStax College, Biology, CC BY 4.0. Mualiif: NOAA, GLERL
Oziq toʻrlaridagi koʻrsatkichlar isteʼmol qilinadigan organizmdan isteʼmol qiluvchi organizm tomon yoʻnalgan. Yuqoridagi oziq toʻrida bayon etilganidek, ayrim turdagi organizmlar bir nechta trofik darajadagi organizmlar bilan oziqlanadi. Misol uchun, opossum krevetkasi produtsentlar bilan ham, birinchi tartib konsumentlar bilan ham oziqlanadi.
Bonus savol: Quyidagi oziq toʻri biz yuqorida koʻrib oʻtgan yashil suvoʻt mollyuska Cottus cognatus turkum mayda baligʻi salmon baligʻi oziq zanjirini oʻz ichiga oladi. Buni topib koʻring-chi?

Oʻtloq tipidagi va detrit tipidagi oziq toʻrlari

Oziq toʻrlari ifodasida redutsent organizmlar har doim ham bayon etilmaydi, buni siz Ontario koʻli oziq toʻriga berilgan misolda payqagan boʻlsangiz kerak. Barcha ekotizimlar oʻlik moddalarni va chiqindilarni qayta ishlashga ehtiyoj sezadi. Bu redutsentlar koʻzga tashlanmasa ham, tabiatda mavjud ekanini anglatadi.
Masalan, quyidagi oʻtloq ekotizimi misolida bakteriya, zamburugʻ va detritofaglarni detrit tipidagi oziq toʻri bilan taʼminlaydigan oʻsimliklar va hayvonlarning oʻtloq tipidagi oziq toʻri koʻrsatilgan. Diagrammaning quyi qismida jigarrang tasma ichida detrit tipidagi oziq toʻri soddalashtirilgan koʻrinishda berilgan. Haqiqatda, bu oziq toʻri ham xuddi yuqorida keltirilgan oʻtloq tipidagi oziq toʻrida bayon etilgani kabi turli oziqlanish munosabatlari bilan oʻzaro bogʻlangan (koʻrsatkichlar orqali koʻrsatilgan) har xil organizm turlarini oʻz ichiga oladi. Detrit oziq toʻrlari oʻtloq tipidagi oziq toʻrlariga energiya taqdim etadi, xuddi chumchuq yomgʻir chuvalchangi bilan oziqlangani kabi.
Ekotizimlar boʻylab energiya oqimi. Manba: “Energy flow through ecosystems: Figure 5” / OpenStax College, Biology, CC BY 4.0; quyidagi havolada mualliflar haqida batafsil maʼlumot keltirilgan.

Energiya uzatish unumdorligi oziq zanjiri davomiyligini chegaralaydi

Bir organizm boshqasi bilan oziqlanganida energiya trofik darajalar orasida uzatiladi va oziqlangan organizm oʻlja tanasidagi energiyaga boy molekulalarni oʻzlashtiradi. Biroq energiya uzatilishi kamunumdir va shu kamunumlik oziq zanjiri davomliligini chegaralaydi.
Energiya trofik (oziq) darajaga kiritilganida uning maʼlum miqdori organizm tanasida biomassa sifatida zaxiralanadi. Keyingi trofik daraja faqatgina mana shu biomassa sifatida zaxiralangan energiyani qabul qiladi. Qoidaga koʻra, bitta trofik darajada biomassa sifatida zaxiralangan energiyaning 10% i keyingi trofik darajaga oʻtadi. Ushbu qonuniyat energiya uzatishning 10% qoidasi deb nomlanadi.
Misol uchun, ekotizimdagi birinchi tartib produtsentlarning biomassa energiya zaxirasi taxminan 20 000 kcal/m2/yil deb olsak. Bu oʻz navbatida produtsentlar bilan oziqlanuvchi birinchi tartib konsumentlar uchun yaroqli energiya zaxirasi hisoblanadi. Energiya uzatishning 10% qoidasiga koʻra, birinchi tartib konsumentlar oʻz tanasida 2 000 kcal/m2/yil miqdordagi energiyani ular bilan oziqlanuvchi yirtqich, yaʼni ikkinchi tartib konsument hayvonlar uchun zaxiralaydi.
Energiyaning ushbu kichik darajada uzatilish qonuniyati oziq zanjiri uzunligini chegaralaydi; maʼlum bir, odatda 3 tadan 6 tagacha trofik darajadan keyin yuqori darajadagi populyatsiyalarni taʼminlash uchun kam miqdordagi energiya oqimi qoladi.
Ekologik piramida. Manba: “Ecological pyramid” / CK-12 Foundation, CC BY-NC 3.0
Nima sababdan biroziq darajasi va keyingisi orasida oziq toʻridan juda koʻp miqdordagi energiya chiqib ketadi? Quyida energiya uzatilishi samaradorligi past ekanining bir nechta sabablari keltirilgan:1,2
  • Har bir trofik darajada organizm hujayraviy nafas olish jarayonida va kundalik hayotini olib borishida sezilarli miqdordagi energiya issiqlik sifatida bugʻlanib ketadi.
  • Organizm isteʼmol qiladigan ayrim organik molekulalar hazm boʻlmaydi va oʻzlashtirilmasdan organizmdan chiqit sifatida chiqarib yuboriladi.
  • Trofik darajadagi barcha organizmlar ham keyingi yuqori darajadagi organizmlar tomonidan isteʼmol qilinavermaydi. Ayrimlari umuman isteʼmol qilinmasdan nobud boʻladi.
Organizmlar chiqargan axlat va isteʼmol qilinmagan oʻlik organizmlar redutsentlar tomonidan metabolizmga uchraydi va hujayraviy nafas olish jarayonida issiqlik energiyasiga aylantiriladi. Demak, energiyaning hech qancha miqdori shunchaki gʻoyib boʻlmaydi, shunchaki uning barchasi issiqlik sifatida birlashadi.