av Meagan Ando, SRC intern
tio procent regeln mot energiöverföring bland nivåer av ett trofiskt system är en som har använts för att studera ekosystemens energidynamik under lång tid. Men för att förstå det måste man ha en grundläggande förståelse för en livsmedelskedjan (Figur 1)., Livsmedelskedjor beskriver överföringen av energi från dess källa i växter, genom växtätare, upp till köttätare och på högre order rovdjur (Sinclair et al. 2003). Dessa olika” nivåer ” är kända som trofiska nivåer, som definieras korrekt som positionen inom livsmedelskedjan eller energipyramiden som en organism kan hittas. Men hur mycket energi passerar genom varje nivå? Det är här tio procent regeln kommer in.
Figur 1: ett exempel på en livsmedelskedjan., Den första trofiska nivån består av primärproducenter som samlar energi från solen, som kommer att överföras till växtätare, då flera nivåer av köttätare (källa: nau.edu).
matbanor är ofta ganska korta, vilket förvirrade många forskare under lång tid. Har du någonsin undrat varför en sådan stor val matar på sådana små planktoniska organismer, som krill? Bevisen för den evolutionära fördelen med denna strategi ligger inom definitionen av tio procentregeln., När energi passerar längs hela ekosystemet från en trofisk nivå till nästa, kommer endast 10% av den energi som den första organismen får att passera längs. Sättet att studera detta fenomen har säkert presenterat sina svårigheter, eftersom det är klart omöjligt att faktiskt visualisera överföringen av energi. Men det primära sättet att bestämma vilka marina organismer som äter är att studera deras maginnehåll, vilket är exakt vad Reilly et al. 2004 gjorde.,
det var känt att internationella Valfångstkommissionen (IWC) tillsammans med kommissionen för bevarande av marina levande tillgångar i Antarktis (CCAMLR) delade en gemensam nyfikenhet i tanken på Baleenvalarnas utfodringsekologi. Detta berodde väsentligt på deras intressen i ansträngningarna att placera förvaltningsbeslut i ett ekosystemsammanhang (Reilly et al. 2004). Det mest effektiva sättet för dem att bestämma sina bytesdjurskällor var att uppskatta krillkonsumtionen av olika arter av baleenvalar i södra Atlanten under sommarmatningssäsongen år 2000., För att framgångsrikt kunna dra dessa uppskattningar måste slutsatser göras om hur ofta valarna faktiskt fyllde sina magar. Detta inkluderade dygnsförändring i skogens innehåll massa, som slutade producera uppskattningar av 3,2-3,5% kroppsvikt per dag (Figur 2) (Reilly et al. 2004). För att följa igenom energitesterna deltog fyra fartyg i undersökningen för att väga maginnehållet i valar som Tyvärr dödades för kommersiell eller forskningsval.,
Figur 2: dagliga konsumtionshastigheter som bestäms av de fyra modellerna avseende olika baleenvalar (knölval, Fin, höger, Sei och blå) (Reilly et al. 2004).
totalt registrerades 730 cetacean-observationer som inkluderade 1 753 separata individer. Det bestämdes att 83% av det årliga energiintaget för valarna i denna region inträffade under denna
120-dagars matningsomfång under sommarsäsongen. Den totala förbrukningen var 4-6% av den stående
krill-beståndet (Reilly et al. 2004)., Denna procentandel härrör från det faktum att det ursprungliga beståndet inkluderade cirka 44 miljoner ton krill, varav valarna konsumerade någonstans mellan 1,6 miljoner och 2,7 miljoner ton (Reilly et al. 2004). Dessa siffror gjorde det möjligt för forskarna att göra kopplingar mellan mat som konsumeras och den totala mängden energi en val behöver utföra dagliga kroppsliga funktioner för att överleva. Det gjorde det också möjligt för dem att dra slutsatser baserade på var de matar för att bättre skydda hotade djur samt att justera citat som fastställts för kommersiellt utnyttjande av krill, eftersom det är deras huvudsakliga livsmedelskälla.,
med allt detta i åtanke kan det fortfarande inte vara meningsfullt att varför ett sådant stort djur skulle mata på några av de minsta organismerna i havet. Blåvalar, som kan vara 20-30 meter långa, matar på räkliknande krill som bara är 2-3 centimeter långa. Som nämnts ovan passerar endast tio procent av den energi som erhålls från en trofisk nivå till nästa trofiska nivå. Därför har ekosystem med längre näringskedjor visat sig vara mindre stabila än de vars näringskedjor är kortare (Sinclair et al. 2003)., Därför är det mer fördelaktigt för valen att äta djur på en trofisk nivå där det finns mer energi tillgänglig att tas in. Hill et al. 2018: s lärobok Animal Physiology beskriver detta koncept mer djupgående. I det kontrasterar de två olika möjliga mekanismer genom vilka en val kan få mat. En är för valen att äta fisk som är något mindre än sig själva. Dessa fiskar kan potentiellt äta fisk som är något mindre än sig själva, och så vidare. I det här fallet finns det många trofiska nivåer att energin måste passera innan den når valen., För att tillämpa tio procentregeln direkt kan vi säga att den primära producenten producerar 10 000 enheter energi som erhålls från solen. De kräftdjur som matar på producenten kommer att generera 1000 enheter energi, varifrån den lilla fisken som matar på dem kommer att producera endast 100 enheter energi. Den större fisken som matar på denna fisk kommer att producera endast 1 energienhet, vilket kanske inte räcker för att upprätthålla den stora valen. Därför har baleenvalar evolutionärt utvecklats till upphängningsmatare, med hjälp av Baleenplattor för att ta in stora mängder vatten och sikta igenom för att hitta liten krill., Baleenhvalarna kan äta organismer mycket mindre än de själva, vilket kan skära ner trofiska nivåer mellan primärproducenten och valen själv, vilket gör energin tillgänglig för valpopulationen 1,000 enheter, i motsats till endast 1. Sammanfattningsvis kommer en förkortning av livsmedelskedjan i sin tur att öka den livsmedelsenergi som valarna har tillgång till med en faktor på 1 000 (Figur 3) (Hill et al. 2018).
Figur 3: kortare livsmedelskedjor tömmer den energi som valar har tillgång till mindre än längre livsmedelskedjor. (Hill et al. 2018).,
genom att bättre förstå hur valar, eller något djur för den delen, får energi genom mat, kan vi ytterligare genomföra nya metoder för att bättre skydda dem. Till exempel, nu när det är känt att krill spelar en extremt viktig roll i Blåvalens överlevnad, kan byråer genomföra nya ekologiska förvaltningsstrategier för att vara säkra på att krillpopulationer inte påverkas väsentligt av antropogena effekter. De kan verka som osynliga varelser som flyter i havet, men till baleenvalar betyder de mycket mer.,
citerade verk
Sinclair, Michael och G. Valdimarsson. 2003. Ansvarsfullt fiske i det marina ekosystemet. FN: s livsmedels-och jordbruksorganisation 8: 125-131.