يعتبر البحث في السلسلة الغذائية الحيوانية أحد المواضيع المثيرة للاهتمام في علم البيئة، حيث تتفاعل الكائنات الحية من أنواع مختلفة بطرق متعددة. يمكن أن يحدث التنافس بينها، أو قد يكون هنالك تفاعل تعاوني طويل الأمد يتسم بالعلاقة الوثيقة.
ما هي السلسلة الغذائية؟
في علم البيئة، تشير السلسلة الغذائية إلى مجموعة من الكائنات الحية التي تتناول بعضها البعض، مما يؤدي إلى تدفق الطاقة والمغذيات من كائن حي إلى آخر.
يمكن تعريفها أيضًا على أنها التسلسل الزمني للأحداث في النظام البيئي، حيث تقوم كائنات حية معينة باستهلاك كائنات أخرى، لتصبح لاحقًا غذاءً لكائنات أخرى.
تبدأ السلسلة بمنتجين مبدئيين، يتبعهم المستهلكون، أو الحيوانات التي تتناول الغذاء، لتنتهي بالمفترس الأعلى.
على سبيل المثال، إذا تناولت برجر للغداء، فقد تكون جزءًا من سلسلة غذائية تتشكل كالتالي:
العشب ← البقر ← الإنسان. أما إذا وضعت خسًا على البرجر، فأنت أيضًا جزء من سلسلة غذائية أخرى كالتالي: الخس ← الإنسان.
تظهر هذه الأمثلة أننا قد لا نستطيع دائمًا تصنيف النظام الغذائي لكائن حي – خصوصًا الإنسان – في مسار خطي واحد.
في هذه الحالات، يصبح من المفيد استخدام “شبكة الطعام”، التي تتكون من عدة سلاسل غذائية متداخلة، وتوضح تنوع العناصر التي يمكن أن تتناولها الكائنات الحية.
ستنظر هذه المقالة عن كثب في السلاسل الغذائية والشبكات الغذائية، وكيفية تمثيلها لتدفق الطاقة والمغذيات عبر النظام البيئي.
الشبكات الغذائية
توضح سلاسل الغذاء من يقوم بأكل من، لكنها تطرح بعض التحديات عند محاولة استخدامها لوصف المجتمعات البيئية بشكل كامل.
على سبيل المثال، قد يسمح كائن حي لنفسه بتناول فرائس متعددة، أو قد تُعتبر عدة مفترسات كفئات تتغذى على نفس الكائن.
هذا ما يحدث عندما تتناول برجر، فالبقرة تُعتبر المستهلك الرئيسي، بينما أوراق الخس تُعد منتجًا أساسيًا.
لتمثيل هذه العلاقات بشكل أكثر دقة، يمكننا الاستفادة من الشبكة الغذائية، وهي مخطط يُظهر جميع التفاعلات الغذائية المختلفة بين الأنواع في النظام البيئي.
يعرض الرسم البياني أدناه مثالاً لشبكة غذائية في بحيرة أونتاريو، حيث يُميز المنتجون باللون الأخضر، والمستهلكون الأساسيون باللون البرتقالي، والثانويون باللون الأزرق، والعاليون باللون الأرجواني.
يشير السهم من الكائن الذي يتم تناوله إلى الكائن الذي يتغذى عليه. كما يتضح من شبكة الطعام المذكورة أعلاه، يمكن لبعض الأنواع أن تأكل الكائنات الحية من مستويات غذائية متعددة.
على سبيل المثال، يتغذى الجمبري الأبوسوم على المنتجين الأساسيين والمستهلكين الأساسيين.
سؤال للتمحيص: هل يمكنك العثور على السلسلة الغذائية التالية التي تم ذكرها في المقالة — الطحالب الخضراء ← الرخويات ← النحيف ← السلمون؟
المقياس المستخدم لتحديد البنية الغذائية
أحد المقاييس الشائعة التي تستخدم لتحديد البنية الغذائية لشبكة الغذاء هو طول السلسلة الغذائية.
بشكل مبسط، يعني طول السلسلة العدد الإجمالي للروابط بين المستهلك الغذائي وقاعدة الشبكة.
ويتم حساب متوسط طول السلسلة للشبكة بالكامل كمتوسط حسابي لأطوال جميع السلاسل في شبكة الغذاء.
تبدأ السلسلة الغذائية بمصدر الطاقة، وهو المنتج، الذي يتغذى عليه المستهلك الأساسي.
يمكن أن يتناول المستهلك الثانوي المستهلك الأساسي، والذي بدوره يمكن أن يستهلكه مستهلك ثالث.
على سبيل المثال، قد تبدأ السلسلة الغذائية بنبتة خضراء كمنتج، يتناولها الحلزون، المستهلك الأساسي.
قد يصبح الحلزون ضحايا لمستهلك ثانوي مثل الضفدع، الذي يمكن أن يتغذى عليه مستهلك ثالث مثل الثعبان، وهكذا.
تابع أيضًا:
طول السلسلة الغذائية
يعتبر طول السلسلة الغذائية عنصرًا مركزيًا في المجتمعات البيئية، حيث جذبت اهتماماً كبيراً لأكثر من 75 عامًا.
يؤثر طول السلسلة الغذائية بشكل ملحوظ على هيكل المجتمع وعمليات النظام البيئي، بالإضافة إلى تركيزات الملوثات. التقليدي يرى أن توافر الموارد أو الاستقرار الديناميكي يحدان من طول السلسلة الغذائية.
ومع ذلك، تتحدى الدراسات الحديثة هذه الحكمة التقليدية وتوسع النقاش حول هذا الموضوع.
تشير النتائج الأخيرة إلى أن توافر الموارد يوطد طول السلسلة الغذائية فقط في الأنظمة ذات التوافر المنخفض للغاية.
كما يتم التشكيك في الأساس النظري للاستقرار الديناميكي كمحدد لطول السلسلة الغذائية.
تشير الأدلة حاليًا إلى إطار معقد لقيود التفاعل تشمل تاريخ تنظيم المجتمع وتوافر الموارد.
بالإضافة إلى ذلك، تأخذ في الاعتبار نوع التفاعلات بين المفترس والفريسة، والاضطراب وحجم النظام البيئي.
في هذا السياق، تحول النقاش من البحث عن تفسيرات مفردة إلى محاولة فهم متى وأين تعمل قيود مختلفة لتحديد طول السلسلة الغذائية.
أمثلة على السلسلة الغذائية للحيوانات
قمنا بتجميع مجموعة من الأمثلة على سلاسل الغذاء لدراستها، حيث تعد سلاسل الغذاء الوحدة الأساسية لأي نظام بيئي.
تتصل هذه السلاسل لتشكل شبكات غذائية تحدد تفاعلات الحياة على الأرض.
من بين هذه الأمثلة:
- زهور النكتار ← الفراشات ← الطيور الصغيرة ← الثعالب.
- الهندباء ← الحلزون ← الضفدع ← الطيور ← الثعلب.
- النباتات الميتة ← الحريش ← الروبين ← الراكون.
- النباتات المتحللة ← الديدان ← الطيور ← النسور.
- الفواكه ← القرود ← النسر آكل القرود.
- سمك الرنجة ← سمك السلمون ← الدب.
- النباتات ← بغل الغزلان ← أسد الجبل.
- الشمس ← العشب ← النمل ← الإيكيدنا ← الدنغو.
- براعم الصفصاف ← ثيران المسك ← الذئاب.
كل من هذه النباتات والحيوانات تعد جزءًا من سلسلة غذائية؛ حيث تُعد هذه الأمثلة مجرد جزء صغير من الشبكات الغذائية الواسعة التي تصوغ عالمنا.
تمثل هذه السلاسل تنوعًا كبيرًا من النباتات والحيوانات وتعقيدات التفاعلات التي تشكل التنوع المذهل للحياة على الكرة الأرضية.
أهمية سلاسل الغذاء
تعتبر سلاسل الغذاء ذات أهمية قصوى لبقاء معظم الأنواع. فعند إزالة عنصر واحد فقط من السلسلة الغذائية، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انقراض الأنواع التي تعتمد على هذا العنصر في التغذية في بعض الحالات.
يستخدم المنتجون الطاقة الشمسية أو الكيميائية لتحويل الكائنات الحية إلى مركبات قابلة للاستخدام، حيث تُعتبر الشمس ضرورية لعملية التمثيل الضوئي، ولا يمكن أن تستمر الحياة في غياب الشمس.
تقوم المحللات بتحليل المركبات العضوية إلى عناصر مغذية بسيطة تُعاد إلى التربة. وهذه العناصر البسيطة هي التي تحتاجها النباتات لإنشاء مركبات عضوية، وتشير التقديرات إلى وجود أكثر من 100,000 نوع مختلف من المحللات.
تحتوي العديد من الشبكات الغذائية على أنواع أساسية، التي تلعب دورًا كبيرًا في البيئة المحيطة، ويمكن أن تؤثر بشكل مباشر على السلسلة الغذائية.
إذا حقًا انقرضت هذه الأنواع الأساسية، ستحدث اضطرابات توازن السلسلة الغذائية كاملة، كما تساعد الأنواع الرئيسية من الحيوانات العاشبة في منع استنزاف جميع أوراق الشجر في بيئتها وتساعد على تجنّب الانقراض الجماعي.
تم تقديم مفهوم السلسلة الغذائية لأول مرة من قبل العالم والفيلسوف العربي الجاحظ في القرن العاشر، ثم تم تعميمه لاحقًا في كتاب نشره تشارلز إلتون عام 1927، الذي قدم أيضًا مفهوم شبكة الغذاء.
