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Réseau alimentaire
Un réseau alimentaire

un réseau alimentaire (ou web alimentaire) Il est le réseau de flux de matière et énergie entre les composants d'un écosystème. En termes simples, cela signifie « qui mange qui « dans un écosystème. Il se compose de noeuds, qui correspondent aux éléments de l'écosystème, reliés par les relations trophiques (par exemple, des proies et prédateurs sont des noeuds connectés par un rapport prédation). La relation entre un noeud et l'autre sont orientées en fonction du matériau et l'écoulement de l'énergie (par exemple, la matière et le flux d'énergie généralement de la proie du prédateur, et non vice versa).

Structure de réseaux alimentaires

chaque organisme vivant a besoin d'une source d'énergie pour faire leur métabolisme, pour grandir et race; Cette source d'énergie peut être abiotique (principalement lumière du soleil, mais dans de rares cas le 'énergie chimique trouvé dans certains composés inorganiques), Ou peut être constitué par d'autres organismes, ou leurs restes ou déchets (par exemple dans le cas de herbivore, prédateurs, parasites ou décomposeurs). L'énergie est assimilé partiellement dispersé sous la forme de chaleur, partiellement accumulée sous la forme de énergie chimique, disponible à d'autres organismes qui, à son tour passera par comme source d'énergie.

Les organisations doivent également assimiler nutriments, et aussi ils peuvent provenir de sources abiotiques, sous la forme de composés inorganiques simples tels que CO2 et N2 (Dans ce cas, le corps est dit autotrophes), Ou par d'autres organismes, leurs restes ou déchets (dans ce cas, le corps est un hétérotrophe). Les nutriments assimilables peuvent être libérés sous la forme de composés inorganiques simples (disponibles pour d'autres organismes autotrophes), ou accumulés sous forme de composés organiques (disponible pour d'autres organismes hétérotrophes).

Dans un réseau alimentaire, nous pouvons trouver des noeuds de base, -à-dire les espèces qui ne dérivent pas d'énergie à partir de tout autre noeud dans le réseau, tels que les organismes autotrophes photosynthétiques, qui extraient de l'énergie de la lumière solaire, ou détritivores qui se nourrissent de débris qui proviennent d'autres écosystèmes.

Les noeuds de base forment la premier niveau trophique[1], noeuds qui extraire de l'énergie à partir de ganglions basaux (par exemple, les herbivores) sont la deuxième niveau trophique, les noeuds qui extraient de l'énergie à partir du second niveau trophique (par exemple, des carnivores qui se nourrissent des herbivores) sont le troisième niveau trophique, et ainsi de suite. Le niveau trophique d'un nœud indique ainsi le nombre de noeuds matière et l'énergie doit traverser pour passer de noeuds de base au nœud en question.

A l'intérieur d'un réseau alimentaire peut identifier un ou plusieurs chaînes alimentaires[2][3], à savoir les chemins qui relient les deux noeuds du réseau en suivant les relations trophiques. Par exemple, dans un réseau trophique composé de herbe, lapins et vaches ils mangent l'herbe, et homme manger des lapins et des vaches, vous pouvez trouver une chaîne alimentaire qui va de l'herbe à l'homme par les lapins, et un autre qui va de l'herbe à l'homme par les vaches.

Souvent, pour plus de simplicité, les espèces les plus différentes, partageant le même d'avoir les mêmes proies et prédateurs, sont combinés en un seul des espèces trophique. Par exemple, les espèces pourraient être trophiques bactéries, la parasites, la prédateurs, les producteurs primaires, décomposeurs.

Le fonctionnement de la chaîne alimentaire

Réseau alimentaire
Un réseau trophique simplifié, où les organismes sont regroupés en quatre espèces trophiques (producteurs, herbivores, carnivores, décomposeurs). Les cercles indiquent les espèces trophiques et les flèches indiquent les relations trophiques. Les flèches noires indiquent le flux cyclique des nutriments, les flèches jaunes indiquent le flux à sens unique de l'énergie.

Dans un web circuler alimentaire matière et énergie. Par rapport à la question, le réseau peut être écluse, dans le cas où il n'y a pas d'entrée ou de sortie du matériau à partir du réseau, et toute la matière est recyclée dans le même réseau, ou ouvert, dans le cas d'une partie plus ou moins importante du flux de matériau de réseau provenant de l'extérieur et / ou il est retiré du réseau. Un exemple d'un réseau dans lequel la matière est recyclée dans le système est un "oasis en désert: Les organismes sont herbivores se nourrissent des espèces végétales, sont à leur tour mangés par les organismes carnivores, les restes de tous ces corps sont transformés par décomposeurs en nutriments inorganiques, et ceux-ci sont utilisés par les plantes pour produire de nouvelles substance organique. A l'inverse, un exemple de réseau dans lequel le matériau entre et sort est l 'écosystème fluvialLa rivière et son affluents porter débris organique dans l'écosystème, les détritus se nourrit ici populations de détritivores, qui sont à leur tour mangés par les organismes carnivores, et les restes de tous ces corps sont retirés de l'écosystème du courant de la rivière.

Chaque organisme assimile énergie lumière ou énergie chimique composé organique ou inorganique, et il diffuse une grande partie sous la forme de chaleur: Pour cette raison, ne peut pas être complètement recyclé l'énergie dans un réseau alimentaire, et doit nécessairement être une source d'alimentation externe. Cette source peut être lumière du soleil, la substance organique provenant d'autres écosystèmes, ou l'énergie chimique dans les rares cas de composés inorganiques comme sulfures. Une autre conséquence est que l'énergie disponible pour chaque niveau trophique diminue à tous les niveaux, de la première aux niveaux suivants: le premier niveau trophique a à sa disposition l'énergie fournie par la source externe à l'écosystème (par exemple, des plantes photosynthétiques ils ont à leur disposition l'énergie du rayonnement solaire); le deuxième niveau trophique a à sa disposition l'énergie accumulée à partir du premier niveau trophique et non dispersée sous forme de chaleur (par exemple, les herbivores ont à leur disposition l'énergie chimique contenue dans le la biomasse végétale); le troisième niveau trophique a à sa disposition l'énergie accumulée et non dispersée par le second niveau, et ainsi de suite. En moyenne, chaque niveau trophique est capable d'assimiler seulement 10% de l'énergie assimilée par le niveau trophique précédent, bien que cette valeur peut varier de moins de 1% dans le cas des animaux qui se nourrissent seulement quelques parties de plantes spécifiques, à 40 % dans le cas de zooplancton qui se nourrit de phytoplancton.

Pyramides écologiques

Réseau alimentaire
Différents types de pyramides écologiques: les pyramides de haut qui illustrent le nombre d'individus au milieu des pyramides qui illustrent la biomasse, au fond d'une pyramide qui illustre le flux d'énergie. Avec P sont indiqués les producteurs, les consommateurs primaires C1, C2 des consommateurs secondaires, tertiaires C3 consommateurs, S décomposeurs.

un pyramide écologique est une représentation du réseau alimentaire où chaque niveau trophique Il constitue un niveau de pyramide. La largeur de la couche peut être fait référence au nombre d'individus en ce que le niveau trophique, à la biomasse (Exprimé, par exemple, en grammes sur mètre carré), Ou flux de énergie (Exprimé, par exemple, en calories pour mètre carré par an).[3]

Parce que chaque niveau trophique seulement une petite assimilant partie de l'énergie assimilée par le niveau trophique précédent, dans une pyramide écologique par rapport au flux d'énergie chaque niveau sera toujours plus petite que la couche sous-jacente (d'où le nom de la pyramide). En général, cela est également vrai pour les pyramides par rapport à la biomasse ou le nombre d'individus, bien qu'il existe des exceptions où la pyramide peut être inversé: par exemple dans un écosystème aquatique où le phytoplancton a une biomasse plus faible par rapport à celle de la zooplanctons, cependant compensée par les rythmes de reproduction beaucoup plus rapide; ou dans un bois, où quelques arbres avec beaucoup de biomasse soutiennent de nombreux petits organismes consommateurs.

Les pyramides écologiques ont généralement 3 ou 4 niveaux trophiques, rarement plus[4]: Comme tout bon passage de la perte d'énergie disponible, à quelques pas, il peut ne pas être suffisamment d'énergie pour soutenir un nouveau niveau trophique.[5]

trophodynamique

Dans un réseau de nourriture, en général, chaque noeud a un effet sur les noeuds auxquels il est connecté par l'intermédiaire de relations trophiques. Par exemple, une abondance de proies favorise la croissance numérique des prédateurs, ainsi qu'une abondance de prédateurs augmente la mortalité des proies, ce qui diminue ou de limiter le nombre. Par conséquent, une variation qui se produit dans un nœud peut avoir un effet qui, à travers le réseau, peut se propager à d'autres nœuds. Par exemple, une réduction drastique du phytoplancton peut entraîner la diminution de l'abondance des zooplanctons, mais aussi de poisson qui se nourrissent de zooplancton, la consommation de poisson et oiseaux qui se nourrissent de poissons.

histoire

L'un des premiers à introduire le concept de web alimentaire est John Bruckner, en 1767, décrivant la nature comme « une bande continue de la vie ». aussi Charles Darwin dans ses écrits souvent, il a cité la « toile de la vie » ou « réseau de relations complexes. »

Une étape importante pour les réseaux alimentaires est le livre écologie animale Charles Elton 1927[2], qui a introduit des concepts tels que le cycle alimentaire, la chaîne alimentaire et les espèces trophiques. , D'autres mesures ont été par la suite avant apportées à l'article[1] Raymond Lindeman en 1942 sur la dynamique trophique.

Etude des réseaux alimentaires

Il y a deux façons de regarder une chaîne alimentaire:

  • matrice de contiguïté: Est-ce une matrice carrée de taille , où est le nombre d'espèces. un coefficient égale à 1 signifie que l'espèce de ligne est la proie des espèces colonnes. Un coefficient égal à 0 indique une absence d'interaction entre les espèces;
  • graphe orienté: Chaque matrice de contiguïté est possible d'associer un graphe orienté. Dans ce cas, les noeuds (ou sommets ou arêtes) du graphique représentent les espèces, tandis que les cordes orientées représentent le transfert de la biomasse et de l'énergie à partir du noeud de départ (proie) à la destination (prédateur).

notes

  1. ^ à b Raymond L. Lindeman, L'aspect Trophic-dynamique de l'écologie (PDF), Dans écologie, vol. 23, nº 4, 1942, pp. 399-417.
  2. ^ à b Charles Sutherland Elton, Ecologie animale, New York, Macmillan Co., 1927.
  3. ^ à b Eugene P. Odum et Gary W. Barrett, Principes fondamentaux de l'écologie, Brooks / Cole, 2005 ISBN 0-534-42066-4.
  4. ^ Stuart Pimm, John Lawton et Joel Cohen, modèles Web alimentaire et leurs conséquences, en nature, vol. 350, 1991, pp. 669-674, DOI:10.1038 / 350669a0.
  5. ^ George Evelyn Hutchinson, Hommage à Santa Rosalia ou pourquoi il y a tant de types d'animaux?, en naturaliste américain, vol. 93, 1959, pp. 145-159.

bibliographie

  • Robert T. Paine, la complexité du réseau alimentaire et la diversité des espèces, en american Naturalist, vol. 100, nº 910, 1966, pp. 65-75.
  • Gary A. Polis et Donald Strong, la complexité du réseau alimentaire et la dynamique communautaire, en american Naturalist, vol. 147, nº 5, 1996, pp. 813-846.

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