Di Meagan Ando, SRC stagista
La regola del dieci per cento verso il trasferimento di energia tra i livelli di un sistema trofico è uno che è stato utilizzato per studiare le dinamiche energetiche degli ecosistemi per lungo tempo. Ma, per capirlo, bisogna avere una conoscenza di base di una catena alimentare (Figura 1)., Le catene alimentari descrivono il trasferimento di energia dalla sua fonte nelle piante, attraverso gli erbivori, fino ai carnivori e sui predatori di ordine superiore (Sinclair et al. 2003). Questi diversi “livelli” sono noti come livelli trofici, che è correttamente definito come la posizione all’interno della catena alimentare o piramide energetica che un organismo può essere trovato. Ma quanta energia viene passata attraverso ogni livello? Questo è dove la regola del dieci per cento entra in gioco.
Figura 1: Un esempio di catena alimentare., Il primo livello trofico è costituito da produttori primari che raccolgono energia dal sole, che verrà passata fino agli erbivori, quindi a più livelli di carnivori (fonte: nau.edu).
Le reti alimentari sono spesso piuttosto corte, il che ha confuso molti scienziati per molto tempo. Vi siete mai chiesti perché una balena così grande si nutre di organismi planctonici così piccoli, come il krill? La prova del vantaggio evolutivo di questa strategia si trova nella definizione della regola del dieci per cento., Quando l’energia viene passata lungo tutto un ecosistema da un livello trofico all’altro, solo il 10% dell’energia che il primo organismo riceve sarà effettivamente passato lungo. Il modo in cui studiare questo fenomeno ha certamente presentato le sue difficoltà, in quanto è chiaramente impossibile visualizzare effettivamente il trasferimento di energia. Tuttavia, il mezzo principale per determinare cosa mangiano gli organismi marini è studiare il loro contenuto dello stomaco, che è esattamente ciò che Reilly et al. 2004 ha fatto.,
Era noto che la Commissione internazionale per la caccia alle balene (IWC) insieme alla Commissione per la conservazione delle risorse biologiche marine antartiche (CCAMLR) condividevano una curiosità comune nell’idea dell’ecologia alimentare delle balene fanoni. Ciò era significativamente dovuto ai loro interessi negli sforzi per collocare le decisioni di gestione all’interno di un contesto ecosistemico (Reilly et al. 2004). Il modo più efficace per determinare le loro fonti di preda era stimare il consumo di krill da parte di varie specie di balenottere nella regione dell’Atlantico meridionale durante la stagione estiva dell’alimentazione nell’anno 2000., Al fine di trarre con successo queste stime, inferenze dovevano essere fatte relative alla frequenza con cui le balene effettivamente riempito i loro stomaci. Ciò ha incluso il cambiamento diurno nella massa del contenuto di forestomach, che ha finito per produrre stime del 3,2-3,5% del peso corporeo al giorno (Figura 2) (Reilly et al. 2004). Per seguire i test energetici, quattro navi hanno partecipato all’indagine per pesare il contenuto dello stomaco delle balene che sono state purtroppo uccise per la caccia alle balene commerciale o di ricerca.,
Figura 2: Tassi di consumo giornalieri determinati dai quattro modelli relativi a varie balene fanoni (Megattera, Pinna, Destra, Sei e Blu) (Reilly et al. 2004).
In totale, sono stati registrati 730 avvistamenti di cetacei che includevano 1.753 individui separati. È stato determinato che l ‘ 83% dell’apporto energetico annuale per le balene in questa regione si è verificato durante questo periodo di alimentazione di 120 giorni nella stagione estiva. La gamma di consumo totale era 4-6% dello stock di krill in piedi(Reilly et al. 2004)., Questa percentuale deriva dal fatto che lo stock iniziale comprendeva circa 44 milioni di tonnellate di krill, di cui le balene consumavano da qualche parte tra 1,6 milioni e 2,7 milioni di tonnellate (Reilly et al. 2004). Questi numeri hanno permesso agli scienziati di stabilire connessioni tra il cibo consumato e la quantità totale di energia di cui una balena ha bisogno per svolgere le funzioni corporee quotidiane per sopravvivere. Ha anche permesso loro di trarre conclusioni in base a dove si nutrono per proteggere meglio gli animali minacciati e di modificare le quotazioni stabilite per lo sfruttamento commerciale del krill, in quanto è la loro principale fonte di cibo.,
Con tutto questo in mente, potrebbe ancora non avere senso il motivo per cui un animale così grande si nutrirebbe di alcuni degli organismi più piccoli dell’oceano. Le balene blu, che possono essere lunghe 20-30 metri, si nutrono di krill simili a gamberetti lunghi solo 2-3 centimetri. Come detto sopra, solo il dieci percento dell’energia ottenuta da un livello trofico viene passato al livello trofico successivo. Per questo motivo, gli ecosistemi con catene alimentari più lunghe si sono dimostrati, a volte, meno stabili di quelli le cui catene alimentari sono più brevi (Sinclair et al. 2003)., Pertanto, è più vantaggioso per la balena mangiare animali a livello trofico in cui c’è più energia disponibile per essere assorbita. Hill et al. Il libro di testo di 2018 Animal Physiology descrive questo concetto in modo più approfondito. In esso, contrastano due diversi meccanismi possibili attraverso i quali una balena può ottenere cibo. Uno è per la balena a mangiare pesci che sono un po ‘ più piccoli di loro. Questi pesci possono potenzialmente mangiare pesci leggermente più piccoli di loro e così via. In questo caso, ci sono molti livelli trofici che l’energia dovrà attraversare prima di raggiungere la balena., Per applicare direttamente la regola del dieci percento, possiamo dire che il produttore primario produce 10.000 unità di energia ottenute dal sole. I crostacei che si nutrono del produttore genereranno 1.000 unità di energia, da cui il piccolo pesce che si nutre di loro produrrà solo 100 unità di energia. Il pesce più grande che si nutre di questo pesce produrrà solo 1 unità di energia, che potrebbe non essere sufficiente per sostenere la grande balena. Questo è il motivo per cui le balene fanoni si sono evolutivamente evolute in alimentatori a sospensione, utilizzando piastre fanoni per prendere grandi quantità di acqua e setacciare per trovare piccoli krill., Le balene fanoni possono mangiare organismi molto più piccoli di loro, che possono ridurre i livelli trofici tra il produttore primario e la balena stessa, rendendo l’energia disponibile alla popolazione di balene 1.000 unità, al contrario di solo 1. In sintesi, accorciare la catena alimentare aumenterà a sua volta l’energia alimentare disponibile per le balene di un fattore 1,000 (Figura 3) (Hill et al. 2018).
Figura 3: Catene alimentari più corte esauriscono l’energia disponibile per le balene meno che catene alimentari più lunghe. (Hill et al. 2018).,
Comprendendo meglio il modo in cui le balene, o qualsiasi animale per quella materia, ottiene energia attraverso il cibo, possiamo ulteriormente implementare nuove metodologie per proteggerle meglio. Ad esempio, ora che è noto che il krill gioca un ruolo estremamente importante nella sopravvivenza della balenottera azzurra, le agenzie possono implementare nuove strategie di gestione ecologica per essere sicuri che le popolazioni di krill non siano significativamente influenzate dagli impatti antropogenici. Possono sembrare creature invisibili che galleggiano nell’oceano, ma per le balene fanoni, significano molto di più.,
Opere citate
Sinclair, Michael e G. Valdimarsson. 2003. Pesca responsabile nell’ecosistema marino. Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura 8: 125-131.