ენერგია და კვებითი ჯაჭვები | რიცხვითი პირამიდები | ბიომასის პირამიდები

საკვების წარმოება და ენერგიის ეფექტიანი მოხმარება

ყველა ცოცხალ ორგანიზმს სჭირდება ენერგია.

ცხოველები მცენარეებით ან სხვა ცხოველებით იკვებებიან და ამ გზით იღებენ ენერგიას. მათ კონსუმენტები ეწოდებათ.

მწვანე მცენარეები მზისგან იღებენ სინათლის ენერგიას, რომელსაც ფოტოსინთეზის გზით საკუთარი საკვების საწარმოებლად იყენებენ.

ისინი ენერგიას ქიმიურ ნივთიერებებში აკუმულირებული ფორმით ინახავენ მცენარეულ უჯრედებში.

მწვანე მცენარეებს პროდუცენტებს უწოდებენ, ვინაიდან ისინი ენერგიას ისე უცვლიან სახეს (ისეთ ფორმაში გადაჰყავთ), რომ სხვა ორგანიზმებმაც შეძლონ მისი გამოყენება.

ამრიგად, პირველწყარო ენერგიისა ყველა ცოცხალისთვის არის მზე.
 

კვებითი ჯაჭვიდან ჩანს, თუ როგორ ხდება ენერგიის გადაცემა ცოცხალ სისტემაში.

მაგალითად:

             მარცვლეული                  ძროხა         ადამიანი
             მწარმოებელი       პირველადი კონსუმენტი     მეორადი კონსუმენტი

საშუალოდ, მზიდან გამომავალი სინათლის ენერგიის მხოლოდ 10% ინახება მცენარეთა ქსოვილებში.

თუკი ცხოველი შეჭამს მცენარეს, ის მხოლოდ დაახლოებით 10%–ს მოიხმარს ახალი ცხოველური ქსოვილების ასაგებად. დანარჩენი – ცხოველის სიცოცხლისუნარიანობის შენარჩუნებას, სითბოს შენარჩუნებას და მოძრაობას მოხმარდება, ნაწილი კი იკარგება განავლის და შარდის სახით.

დიდი ზომის ძუძუმწოვრები და ფრინველები ბევრ ენერგიას კარგავენ გარემოში გამოყოფილი სითბოს სახით. ეს იმით აიხსნება, რომ ამ ორგანიზმებს სჭირდებათ სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნება, რომელიც, ჩვეულებრივ, გარემოს ტემპერატურაზე მაღალია.
 

სქემაზე ნაჩვენებია, თუ რა ოდენობით ენერგია გადაეცემა კვებით ჯაჭვში ერთი რგოლიდან მეორეს.

რიცხვითი პირამიდები  

ინფორმაცია კვებითი ჯაჭვის შესახებ შესაძლებელია რიცხვითი პირამიდების სახით გამოისახოს.

პირამიდის თითოეულ საფეხურზე მითითებულია კვებითი ჯაჭვის ამ საფეხურზე მყოფი ორგანიზმების რაოდენობა.

რიცხვით პირამიდას ზემოთ განხილული შემთხვევისათვის შემდეგი სახე ექნება:

ორგანიზმთა რიცხვი ყოველ მომდევნო დონეზე კლებულობს, რადგან სულ უფრო ნაკლები და ნაკლები ენერგია რჩება ხელმისაწვდომი.
 

თუმცა, რიცხვითმა პირამიდამ შეიძლება ზოგჯერ ფორმა შეიცვალოს.

მაგალითად, კვებითი ჯაჭვის განხილული მაგალითისთვის რიცხვით პირამიდასშემდეგი ფორმა ექნება:

         მუხის ხე            მუხლუხოები           თხუნელები       ბუ

ამ შემთხვევაში, ერთ მუხის ხეს შეუძლია ბევრი მუხლუხოსათვის სამყოფი ენერგიის მიწოდება მეორე საფეხურისთვის, შემდეგ საფეხურზე გადაცემული ენერგია თხუნელების ნაკლები რაოდენობისთვის იქნება სამყოფი, აქედან მომდევნო საფეხურისთვის გადაცემული ენერგია კი მხოლოდ ერთ ბუს ჰყოფნის.

ბიომასის პირამიდები

ბიომასა კვებითი ჯაჭვის თითოეულ საფეხურზე მყოფი ორგანიზმების ჯამური მასაა. ის თანდათან მცირდება კვებითი ჯაჭვის ყოველ მომდევნო საფეხურზე.

ბიომასის განაწილება კვებითი ჯაჭვის საფეხურებზე ბიომასის პირამიდის სახით შეგვიძლია გამოვსახოთ..

ბიომასის პირამიდებს ყოველთვის ასეთი ფორმა აქვთ.

საკვების წარმოება და ენერგიის ეფექტიანი მოხმარება

კვებითი ჯაჭვის ყოველ მომდევნო საფეხურზე ორგანიზმთა ბიომასა სულ უფრო ნაკლებ მასალას და ენერგიას შეიცავს.

ამდენად, გრძელი კვებითი ჯაჭვები ნაკლებად ეფექტიანია.
 

დავუშვათ, რომ ფერმერს აქვს ერთი ჰექტარი მიწის ნაკვეთი და განზრახული აქვს აწარმოოს საკვები პროდუქტი. მას შეუძლია დათესოს ძროხების გამოსაკვები ბალახი, შემდეგ კი ძროხის ხორცი გაყიდოს, ან დათესოს მარცვლეული უშუალოდ ადამიანების გამოსაკვებად.

უფრო ეფექტიანი იქნება, თუ იგი მარცვლეულს დათესავს ადამიანების გამოსაკვებად, რადგან ენერგიის დანაკარგი ამ მოკლე ჯაჭვში ნაკლები იქნება. ფაქტობრივად, მიწის ეს ნაკვეთი ათჯერ მეტ ადამიანს გამოკვებავს პირველ ვარიანტთან შედარებით.

მოკლე კვებითი ჯაჭვები უფრო ეფექტიანია საკვების წარმოებისთვის.
 

საკვების წარმოების ეფექტიანობა კიდევ შეგვიძლია გავზარდოთ ცხოველების მიერ დაკარგული ენერგიის შემცირებით, რაც მიიღწევა ცხოველების მოძრაობის შეზღუდვით და მათ საბინადრო გარემოში ტემპერატურის კონტროლით.

თუმცა, ამ მეთოდებს ბევრი მოწინააღმდეგე ჰყავს: მათ მიაჩნიათ, რომ ეს მეთოდები სასტიკია.
 

ადამიანის საკვებად გამიზნული ხილის წარმოების ეფექტიანობის გასაზრდელად გამოიყენება მცენარეული ჰორმონები. მათი საშუალებით არეგულირებენ მცენარეზეა, ან ტრანსპორტირების პერიოდში, ხილის დამწიფების ვადებს. ამ შემთხვევაში დანაკარგი ნაკლებია.