Vztahy mezi organizmy v ekosystému – potravní (trofický) řetězec

Základním znakem živých organizmů je (kromě jiného) neustála přeměna energie, hmoty a informací, která probíhá v tzv. ekosystému (základní funkční jednotka živé přírody, která je tvořena organickou i anorganickou hmotou). Každý ekosystém tvoří tři skupiny organizmů:

1. Producenti – především zelené rostliny, které v procesu fotosyntézy přeměňují energii ze slunečního záření na energii chemických vazeb organických látek – představují prvotní producenty organické hmoty ekosystému.

2. Konzumenti – část organických látek, které produkují zelené rostliny, jsou potravou pro heterotrofní organizmy (živočichy). Část konzumentů je zase potravou pro další konzumenty a ti zase pro další konzumenty (vyššího stupně) = potravní řetězec. Podle postavení konzumentů v potravních řetězcích rozlišujeme:

2A) Býložravce (herbivora) – konzumenty prvního řádu, kteří se živí rostlinou potravou;

2B) Masožravce (karnivora) a všežravce (omnivora) – konzumenty vyšších řádů. Mezi masožravce zařazujeme šelmy (dravce, predátory). Všežravci se živí rostlinnou i živočišnou potravou (např. člověk).

3. Reducenti (rozkladači, dekompozitoři) – rozkládají odumřelé těla rostlin a živočichů až na anorganické látky. Zařazujeme sem saprofytické organizmy (houby, bakterie), které uzavírají oběh látek v ekosystému

Obrázek 107: Potravní řetězec

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

Koloběh energie v ekosystému sestává z příjmu živin v anorganické formě rostlinami (v podobě iontů rozpuštěných ve vodě) a jejich následného uložení v biomase. Prostřednictvím potravního řetězce se prvky dostávají do půdy – přes odumřelé rostlinné a živočišné těla a jejich exkrementy, kde vstupují do tohoto koloběhu reducenti (dekompozitoři). Jejich úkolem je rozložit tyto zbytky až na anorganické látky, které přijímají rostliny kořenovým systémem. V rámci tohoto rozkladu se některé prvky mohou dostat i do atmosféry (např. síra a dusík).

Kompostování

Kompostování představuje proces oxidace organických látek, který zahrnuje jejich mineralizaci, zejména za účasti bakterií, saprofágů (heterotrofní organizmus, který získává energii z organických látek odumřelých organizmů), mikroorganizmů a hub.

Houby se podílejí na recyklaci již cca 400 milionů let. Na rozdíl od bakterií houby zůstávají metabolicky aktivní i přes zimu (proto např. může „zplesnivět“ chléb v mrazničce). Do kompostu lze použít jakýkoliv bioodpad. Avšak odpad ze živočišné výroby se zejména (mimo jiné) z hygienických důvodů na kompostování nedoporučuje. Pro vytvoření kompostu je důležitá vlhkost a teplota prostředí a zajištění přístupu vzduchu (jde o aerobní proces). Vhodná vlhkost je v rozmezí 45 – 60 %, ne více, protože kompost začne hnít. Při nižší vlhkosti se proces zpomaluje. Optimální teplota je v rozmezí 40 – 65 °C. Ke zničení patogenů je nutná teplota 50 °C.

Kompost se uskladňuje buď v zásobníku (dřevěném, betonovém, kamenném a pod.), nebo v tzv. krechtu (kopě).

Mezi vhodné odpady na kompostování zařazujeme odpad ze zahrady (posečená tráva, spadané ovoce, zvadlé květy), z kuchyně (zbytky rostlinné stravy – slupky, odřezky atd.) a biologické odpady z chovu hospodářských zvířat (býložravců). Do kompostu bychom je neměli dávat libovolně – platí zásada směšování dusíkatých surovin (měkké, dužnaté, zelené – např. odřezky rostlin) s uhlíkovými (tvrdé, pevné, tmavé – např. suché listí, dřevěné piliny). Optimální poměr je cca 35:1 (C:N), přičemž je důležité suroviny promíchávat.

Při kompostování rozlišujeme dvě fáze:

A) Fáze oxidace (spotřeba O2 a organických látek; tvorba CO2 a NH3 ) – bakterie a houby degradují jednoduché sacharidy, aminokyseliny a bílkoviny, přičemž se zvyšuje teplota. Mikroorganizmy degradují lipidy a složité sacharidy. Zároveň dochází ke zničení patogenů a opět ke snížení teploty.
B) Fáze zrání: dochází k humifikaci – vzniká produkt s nižším poměrem uhlíku a dusíku

Typy potravního řetězce

Z hlediska využívání živé nebo odumřelé organické hmoty rozeznáváme potravní řetězec:

• Pastevně-kořistnický, který začíná organickou hmotou vytvořenou autotrofními rostlinami. Ta je potravou konzumentů I. řádu (např. býložravý hmyz). Konzumenti I. řádu jsou zároveň potravou konzumentů II. řádu a ti zase vyšších řádů.
• Rozkladný, který je tvořen reducenty. Produkt rozkladu jedné skupiny dekompozitorů se stává substrátem pro jinou skupinu rozkladačů, výsledkem čehož je mineralizace odumřelých těl.

Živočich, který se živí jen jedním druhem potravy a nemůže přijmout jiný druh potravy se označuje jako monofág (např. housenka bource morušového se živí pouze listy moruše). Naopak živočich, který může přijmout i jiný druh potravy se označuje jako polyfág.

Vztahy mezi živočichy

Vztahy mezi živočichy mohou být:

• indiferentní vztahy, tzv. neutralizmus – druhy (populace – jedinci jednoho biologického druhu, které v téže době společně žijí na určitém stanovisku) jsou na sobě nezávislé;

• záporné vztahy, které mohou být různé intenzity: )

– konkurence – soutěž mezi populacemi o prostor nebo o zdroj potravy;
– parazitizmus – parazit (jedna populace) žije na úkor hostitele (jiné populace). Ektoparazit žije na povrchu těla jiného živočicha a endoparazit žije uvnitř těla jiného živočicha;
– predace – jedna populace se živí druhou populací (predátor – kořist);

• pozitivní vztahy – populace jsou si navzájem prospěšné:

– komenzalizmus – volné soužití populací, např. velké šelmy a supi, kteří se přiživují na jejich kořisti;
– mutualizmus – pevnější forma soužití; např. nitrogenní bakterie tvoří na kořenech bobovitých rostlin hlízy, kde žijí. Bakterie poskytují rostlinám využitelnou formu dusíku;
– symbióza – nejpevnější forma soužití, např. lišejníky (houba + řasa nebo sinice).