Vzťahy medzi organizmami v ekosystéme – potravový (trofický) reťazec

Základným znakom živých organizmov je (okrem iného) neustála premena energie, hmoty a informácií, ktorá prebieha v tzv. ekosystéme (základná funkčná jednotka živej prírody, ktorá je tvorená organickou aj anorganickou hmotou). Každý ekosytém tvoria tri skupiny organizmov:

1. Producenty– predovšetkým zelené rastliny, ktoré v procese fotosyntézy premieňajú energiu zo slnečného žiarenia na energiu chemických väzieb organických látok – predstavujú prvotných producentov organickej hmoty ekosystému.

2. Konzumenty– časť organických látok, ktoré produkujú zelené rastliny, sú potravou pre heterotrofné organizmy (živočíchy). Časť konzumentov je zas potravou pre ďalších konzumentov a tie zas pre ďalších konzumentov (vyššieho stupňa) = potravový reťazec. Podľa postavenia konzumentov v potravových reťazcoch rozlišujeme:
2A) Bylinožravce(herbivora) – konzumenty prvého rádu, ktorí sa živia rastlinou potravou;
2B) Mäsožravce(karnivora) a všežravce(omnivora) – konzumenty vyšších rádov. Medzi mäsožravce zaraďujeme šelmy (dravce, predátory). Všežravce sa živia rastlinnou aj živočíšnou potravou (napr. človek).

3. Reducenty (rozkladače, dekompozítory) – rozkladajú odumreté telá rastlín a živočíchov až na anorganické látky. Zaraďujeme sem saprofytické organizmy (huby, baktérie), ktoré uzatvárajú obeh látok v ekosystéme.

Obrázok 107: Potravový reťazec

(zdroj: https://www.quora.com/What-is-the-proper-layout-of-a-food-chain)

Kolobeh energie v ekosystéme pozostáva z príjmu živín v anorganickej forme rastlinami (v podobe iónov rozpustených vo vode) a ich následného uloženia v biomase. Prostredníctvom potravového reťazca sa prvky dostávajú do pôdy– cez odumreté rastlinné a živočíšne telá a ich exkrementy, kde vstupujú do tohto kolobehu reducenty (dekompozítory). Ich úlohou je rozložiť tieto zvyšky až na anorganické látky, ktoré prijímajú rastliny koreňovým systémov. V rámci tohto rozkladu sa niektoré prvky môžu dostať aj do atmosféry (napr. síra a dusík).

Kompostovanie

Kompostovanie predstavuje proces oxidácie organických látok, ktorý zahŕňa ich mineralizáciu, najmä za účasti baktérií, saprofágov (heterotrofný organizmus, ktorý získava energiu z organických látok odumretých organizmov), mikroorganizmov a húb.

Huby sa podieľajú na recyklácii už cca 400 miliónov rokov. Na rozdiel od baktérií huby zostávajú metabolicky aktívne aj cez zimu (preto napr. môže „splesnivieť“ chlieb v mrazničke). Do kompostu možno použiť akýkoľvek bioodpad. Avšak odpad zo živočíšnej výroby sa najmä (okrem iného) z hygienických dôvodov na kompostovanie neodporúča. Pre vytvorenie kompostu je dôležitá vlhkosť a teplota prostredia a zabezpečenie prístupu vzduchu (ide o aeróbny proces). Vhodná vlhkosť je v rozmedzí 45 – 60 %, nie viac, lebo kompost začne hniť. Pri nižšej vlhkosti sa proces spomaľuje. Optimálna teplota je v rozmedzí 40 – 65 °C. K zničeniu patogénov je potrebná teplota 50 °C.

Kompost sa uskladňuje buď v zásobníku (drevenom, betónovom, kamennom a pod.), alebo v tzv. hrobli (kope).

Medzi vhodné odpady na kompostovanie zaraďujeme odpad zo záhrady (pokosená tráva, opadané ovocie, zvädnuté kvety), z kuchyne (zvyšky rastlinnej stravy – šupy, odrezky atď.) a biologické odpady z chovu hospodárskych zvierat (bylinožravcov). Do kompostu by sme ich nemali dávať ľubovoľne – platí zásada zmiešavania dusíkatých surovín (mäkké, dužinaté, zelené – napr. odrezky rastlín) s uhlíkovými (tvrdé, pevné, tmavé – napr. suché lístie, drevené piliny). Optimálny pomer je cca 35:1 (C:N), pričom je dôležité suroviny premiešavať.

Pri kompostovaní rozlišujeme dve štádia:

A) Štádium oxidácie (spotreba O₂ a organických látok; tvorba CO₂ a NH₃ ) – baktérie a huby degradujú jednoduché sacharidy, aminokyseliny a bielkoviny, pričom sa zvyšuje teplota. Mikroorganizmy degradujú lipidy a zložité sacharidy. Zároveň dochádza k zničeniu patogénov a opäť k zníženiu teploty.
B) Štádium zrenia: dochádza k humifikácii – vzniká produkt s nižším pomerom uhlíka a dusíka.

Typy potravového reťazca

Z hľadiska využívania živej alebo odumretej organickej hmoty rozoznávame potravový reťazec:

• Pastevno-koristnícky, ktorý začína organickou hmotou vytvorenou autotrofnými rastlinami. Tá je potravou konzumentov I. rádu (napr. bylinožravý hmyz). Konzumenty I. rádu sú zároveň potravou konzumentov II. rádu a tie zas vyšších rádov.
• Rozkladný, ktorý je tvorený reducentami. Produkt rozkladu jednej skupiny dekompozítorov sa stáva substrátom pre inú skupinu rozkladačov, výsledkom čoho je mineralizácia odumretých tiel.

Živočích, ktorý sa živí len jedným druhom potravy a nemôže prijať iný druh potravy sa označuje ako monofág(napr. húsenica priadky morušovej sa živí len listami moruše). Naopak živočích, ktorý môže prijať aj iný druh potravy sa označuje ako polyfág.

Vzťahy medzi živočíchmi

Vzťahy medzi živočíchmi môžu byť:

• indiferentné vzťahy, tzv. neutralizmus – druhy (populácie – jedince jedného biologického druhu, ktoré v tom istom čase spoločne žijú na určitom stanovisku) sú od seba nezávislé;

• záporné vzťahy, ktoré môžu byť rôznej intenzity:

– konkurencia– súťaž medzi populáciami o priestor alebo o zdroj potravy;
– parazitizmus– parazit (jedna populácia) žije na úkor hostiteľa (inej populácie). Ektoparazit žije na povrchu tela iného živočícha a endoparazit žije vo vnútri tela iného živočícha;
– predácia– jedna populácia sa živí druhou populáciou (predátor –korisť);

• pozitívne vzťahy– populácie sú si navzájom prospešné:

– komenzalizmus– voľné spolužitie populácií, napr. veľké šelmy a supy, ktoré sa priživujú na ich koristi;
– mutualizmus– pevnejšia forma spolužitia; napr. nitrogénne baktérie tvoria na koreňoch bôbovitých rastlín hľuzy, kde žijú. Baktérie poskytujú rastlinám využiteľnú formu dusíka;
– symbióza– najpevnejšia forma spolužitia, napr. lišajníky (huba + riasa alebo sinica).