by Meagan Ando, SRC intern
dziesięcioprocentowa zasada w kierunku transferu energii między poziomami układu troficznego jest taka, która była używana do badania dynamiki energii ekosystemów przez długi czas. Ale, aby to zrozumieć, trzeba mieć podstawowe zrozumienie łańcucha pokarmowego (Rysunek 1)., Łańcuchy pokarmowe opisują transfer energii z jej źródła w roślinach, przez roślinożerców, do mięsożerców i na drapieżniki wyższego rzędu (Sinclair et al. 2003). Te różne „poziomy” są znane jako poziomy troficzne, które są właściwie zdefiniowane jako pozycja w łańcuchu pokarmowym lub piramidzie energetycznej, którą można znaleźć organizm. Ale ile energii jest przekazywana przez każdy poziom? Tu wchodzi Zasada 10%.
Rysunek 1: przykład łańcucha pokarmowego., Pierwszy poziom troficzny składa się z pierwotnych producentów zbierających energię ze słońca, która zostanie przekazana roślinożercom, a następnie wielu poziomów mięsożerców (źródło: nau.edu).
sieci pokarmowe są często dość krótkie, co przez długi czas myliło wielu naukowców. Zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego tak duży wieloryb żywi się tak małymi organizmami planktonicznymi, takimi jak Kryl? Dowód na ewolucyjną przewagę tej strategii mieści się w definicji reguły dziesięcioprocentowej., Kiedy energia jest przekazywana w całym ekosystemie z jednego poziomu troficznego do następnego, tylko 10% energii, którą otrzymuje pierwszy organizm, zostanie faktycznie przekazane. Sposób badania tego zjawiska z pewnością przedstawił jego trudności, ponieważ ewidentnie niemożliwe jest rzeczywiste wizualizowanie transferu energii. Jednak podstawowym sposobem określania, co zjadają organizmy morskie, jest badanie zawartości żołądka, co jest dokładnie tym, co Reilly et al. W 2004 roku.,
wiadomo było, że Międzynarodowa Komisja wielorybnicza (IWC) wraz z Komisją ochrony żywych zasobów morskich Antarktyki (CCAMLR) podzieliła wspólną ciekawość idei ekologii żywienia waleni. Było to znacznie spowodowane ich zainteresowaniem wysiłkami na rzecz umieszczenia decyzji zarządczych w kontekście ekosystemu (Reilly et al. 2004). Najbardziej skutecznym sposobem na określenie źródeł zdobyczy było oszacowanie spożycia kryla przez różne gatunki waleni waleni w regionie Południowego Atlantyku podczas letniego sezonu żerowania w roku 2000., Aby z powodzeniem wyciągnąć te szacunki, należało wyciągnąć wnioski dotyczące tego, jak często wieloryby faktycznie wypełniały swoje żołądki. Obejmowało to dobową zmianę masy zawartości forestomach, która zakończyła się uzyskaniem szacunków 3,2-3,5% masy ciała dziennie (Rysunek 2) (Reilly et al. 2004). W celu przeprowadzenia testów energetycznych, cztery statki wzięły udział w badaniu, aby zważyć zawartość żołądka wielorybów, które niestety zostały zabite w celach komercyjnych lub badawczych.,
Rysunek 2: dzienne wskaźniki spożycia określone przez cztery modele odnoszące się do różnych wielorybów baleen (Humpback, Fin, Right, Sei i Blue) (Reilly et al. 2004).
łącznie zarejestrowano 730 obserwacji waleni, w tym 1753 osobne osobniki. Ustalono, że 83% rocznego zużycia energii dla wielorybów w tym regionie miało miejsce podczas tego
120-dniowego okresu karmienia w sezonie letnim. Zakres całkowitego zużycia wynosił 4-6% stanu zapasów kryla (Reilly et al. 2004)., Odsetek ten został zaczerpnięty z faktu, że początkowe stado obejmowało około 44 milionów ton kryla, z których wieloryby spożywały między 1,6 miliona a 2,7 miliona ton (Reilly et al. 2004). Liczby te pozwoliły naukowcom na połączenie pomiędzy spożywanym pokarmem a całkowitą ilością energii potrzebną wielorybowi do wykonywania codziennych funkcji organizmu, aby przetrwać. Pozwoliło im to również na wyciągnięcie wniosków w oparciu o to, gdzie żywią się, aby lepiej chronić zagrożone zwierzęta, a także na dostosowanie cytatów dotyczących komercyjnej eksploatacji kryla, ponieważ jest on ich głównym źródłem pożywienia.,
Mając to wszystko na uwadze, nadal może nie mieć sensu, dlaczego tak duże zwierzę żywiłoby się niektórymi z najmniejszych organizmów w oceanie. Płetwale błękitne, które mogą mieć 20-30 metrów długości, żywią się krewetopodobnym krylem, który ma zaledwie 2-3 centymetry długości. Jak wspomniano powyżej, tylko dziesięć procent energii uzyskanej z jednego poziomu troficznego przechodzi do następnego poziomu troficznego. Z tego powodu ekosystemy o dłuższych łańcuchach pokarmowych okazjonalnie są mniej stabilne niż te, których łańcuchy pokarmowe są krótsze (Sinclair et al. 2003)., Dlatego bardziej korzystne jest dla wieloryba jedzenie zwierząt na poziomie troficznym, w którym jest więcej energii dostępnej do pobrania. Hill et al. W podręczniku fizjologii zwierząt z 2018 r. opisano tę koncepcję bardziej dogłębnie. W nim kontrastują dwa różne możliwe mechanizmy, za pomocą których wieloryb może uzyskać pokarm. Jednym z nich jest dla wieloryba jeść ryby, które są nieco mniejsze od siebie. Ryby te mogą potencjalnie jeść ryby, które są nieco mniejsze od siebie, i tak dalej. W tym przypadku istnieje wiele poziomów troficznych, przez które energia będzie musiała przejść, zanim dotrze do wieloryba., Aby zastosować zasadę dziesięciu procent bezpośrednio, możemy powiedzieć, że producent pierwotny wytwarza 10 000 jednostek energii uzyskanej ze słońca. Skorupiaki, które żywią się producentem, będą wytwarzać 1000 jednostek energii, z których małe ryby, które się nimi żywią, będą produkować tylko 100 jednostek energii. Większe ryby, które żywią się tą rybą, wytwarzają tylko 1 jednostkę energii, która może nie wystarczyć do utrzymania dużego wieloryba. To dlatego wieloryby Baleen ewolucyjnie ewoluowały w podajniki zawiesinowe, używając talerzy Baleenowych do pobierania dużych ilości wody i przesiania w celu znalezienia małego kryla., Wieloryby Baleenowe mogą jeść organizmy znacznie mniejsze od siebie, co może obniżyć poziom troficzny między producentem pierwotnym a samym wielorybem, dzięki czemu energia dostępna dla populacji wielorybów wynosi 1000 jednostek, a nie tylko 1. Podsumowując, skrócenie łańcucha pokarmowego z kolei zwiększy energię żywności dostępną dla wielorybów o współczynnik 1,000 (Rysunek 3) (Hill et al. 2018).
Rysunek 3: krótsze łańcuchy pokarmowe wyczerpują energię dostępną dla wielorybów mniej niż dłuższe łańcuchy pokarmowe. (Hill et al. 2018).,
poprzez lepsze zrozumienie sposobu, w jaki wieloryby, lub jakiekolwiek zwierzę, uzyskuje energię poprzez żywność, możemy dalej wdrażać nowe metody, aby lepiej je chronić. Na przykład, teraz, gdy wiadomo, że Kryl odgrywa niezwykle ważną rolę w przetrwaniu wieloryba Błękitnego, agencje mogą wdrożyć nowe strategie zarządzania ekologicznego, aby mieć pewność, że populacje kryla nie są znacząco dotknięte skutkami antropogenicznymi. Mogą wydawać się niewidzialnymi stworzeniami pływającymi w oceanie, ale dla wielorybów waleni znaczą o wiele więcej.,
prace cytowane
2003. Odpowiedzialne rybołówstwo w ekosystemie morskim. Food and Agriculture Organization of the United Nations 8: 125-131.