Sieci pokarmowe w przyrodzie. Wielka tajemnica

Wokół tajemnicy życia na Ziemi

Struktura troficzna (pokarmowa) w biocenozie to układ powiązań pokarmowych pomiędzy różnymi organizmami, które zamieszkują dany ekosystem. Obejmuje ona producentów, konsumentów i destruentów (reducentów), które wspólnie tworzą sieć troficzną. Struktura troficzna nie jest jednorodna, a raczej tworzy skomplikowaną sieć powiązań, ponieważ wiele organizmów może pełnić różne role w zależności od warunków, np. być zarówno roślinożercą, jak i drapieżnikiem. My, w zależności od rodzaju spożywanego pokarmu, jesteśmy pierwotnym konsumentem (gdy zjadamy np. chleb), wtórnym konsumentem (zjadając kotleta), czy tercjalnym konsumentem (zjadając szczupaka). Zależności troficzne to jedne z wielu zależności w ekosystemie, dzięki którym możliwe jest utrzymanie w nim równowagi.

W szkole uczymy się o wielu zależnościach występujących w przyrodzie, które tworzą złożony obraz funkcjonowania ekosystemów. Jednak szczególną uwagę poświęcamy zależnościom pokarmowym. Właśnie te zależności zdają się  najczęściej omawiane w podręcznikach czy na lekcjach biologii. Z tego powodu wytworzył się obraz, w którym zależności pokarmowe uważane są za najważniejsze i dominujące w ekosystemach. W szkole uczniowie muszą się zapoznać z szeregiem pojęć związanych z wzajemnym zjadaniem, takimi jak: łańcuch pokarmowy, sieć troficzna, poziom troficzny, piramida troficzna, producent, konsument, destruent. Z jednej strony, omawianie tych zależności w tak szczegółowy sposób sprawia wrażenie, że są one kluczowe dla zrozumienia, jak funkcjonują ekosystemy. Z drugiej strony, może to budzić przekonanie, że o tych zależnościach wiemy już wszystko, a nasze rozumienie natury jest kompletne.

Co tak naprawdę wiemy o sieciach troficznych w dzisiejszych czasach? Okazuje się, że nasza wiedza na ten temat jest wciąż ograniczona, a większość sieci pokarmowych, które udało się opracować, jest poznana jedynie fragmentarycznie. Nie dysponujemy pełnym obrazem żadnej naturalnej sieci troficznej w ekosystemie. Powód jest prosty: w ekosystemach występuje ogromna liczba gatunków, jednak udało się dokładnie poznać tylko niewielką ich część. Dodatkowo, nie zawsze jesteśmy w stanie ustalić, jakie dokładnie organizmy stanowią pokarm dla poszczególnych gatunków. Analiza bardziej złożonych sieci troficznych, obejmujących ponad sto gatunków, dopiero się rozpoczyna (Weiner 2020). Tymczasem ekosystemy składają się z tysięcy różnych organizmów, co sprawia, że pełne zrozumienie tych skomplikowanych powiązań wciąż pozostaje wyzwaniem.

Podczas badań nad fauną roztoczy w trawnikach parkowych w Katowicach, odkryłem obecność 41 gatunków mechowców (Skubała, Dziuba 1995). Gdybym dodał do tego inne grupy roztoczy liczba mogłaby przekroczyć 100. Na zwałach poprzemysłowych Górnego Śląska liczba tych mikrostawonogów wahała się od 30 do ponad 50 gatunków (Skubała 2004). W glebie zbiorowisk leśnych w Beskidzie Żywieckim liczba gatunków mechowców rosła jeszcze bardziej – do blisko stu (Skubała 1999). Co ciekawe, mechowce to tylko jedna z pięciu grup roztoczy zamieszkujących glebę, a same roztocze stanowią jedną z czterech grup pajęczaków występujących w Polsce. To fascynujące, jak różnorodne są te mikroskalowe ekosystemy, pełne niesamowitych, często mało znanych organizmów.

Przyzwyczajeni jesteśmy, że w przyrodzie istnieją łańcuchy pokarmowe, a organizmy są w nim ustawione w takiej kolejności, że każda poprzedzająca grupa jest podstawą pożywienia następnej. Przyroda jednak zawsze potrafi nas zaskoczyć. Taką osobliwość burząca wszelkie prawa zaobserwowano w dziuplach drzew na zachodnim wybrzeżu USA. W dziuplach tych żyją larwy komara Aedes sierrensis. Odżywiają się one orzęskami Lambornella clarki. Te z kolei zjadają bakterie i inne mikroorganizmy. Mamy więc do czynienia z klasycznym łańcuchem pokarmowym. Po pewnym jednak czasie, to orzęski zaczynają pasożytować na larwach komara i dochodzi do odwrócenia łańcucha pokarmowego (Agosta 2001).

Prof. Piotr Skubała

Literatura:
- Agosta W. 2001. Thieves, deceivers, and killers: tales of chemistry in nature. Princeton University Press, Princeton.
- Skubała P. 1999. Comparison of adult oribatid mites (Acari, Oribatida) from three mountain forests in Poland: I. Abundance, biomass and species richness. W: Bruin J., van der Geest L. P. S., Sabelis M. W. (eds.) Ecology and Evolution of Acari. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.
- Skubała P. 2004. Colonization and development of oribatid mite communities (Acari: Oribatida) on post-industrial dumps. Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice.
- Skubała P., Dziuba S. 1995. Soil mites (Acarida) of urban green in Katowice. „Fragmenta Faunistica” 37: 485-504.
- Weiner J. 2020. Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik ekologii ogólnej. PWN, Warszawa.