RANTAI MAKANAN: ELEMEN, PIRAMIDA MAKANAN, DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

Sebuah makanan atau trofik rantai adalah representasi grafis dari beberapa sambungan yang ada, dalam hal interaksi konsumsi antara spesies yang berbeda yang merupakan bagian dari masyarakat.

Rantai trofik sangat bervariasi, tergantung pada ekosistem yang dipelajari dan terdiri dari berbagai level trofik yang ada di sana. Basis setiap jaringan dibentuk oleh produsen utama. Ini mampu melakukan fotosintesis, menangkap energi matahari.

Sumber: Roddelgado, dari Wikimedia Commons

Tingkat rantai yang berurutan terdiri dari organisme heterotrofik. Herbivora mengkonsumsi tumbuhan, dan ini dikonsumsi oleh karnivora.

Sering kali hubungan dalam jaringan tidak sepenuhnya linier, karena dalam beberapa kasus, hewan memiliki pola makan yang ekstensif. Seekor karnivora, misalnya, dapat memakan karnivora dan herbivora.

Salah satu karakteristik rantai makanan yang paling menonjol adalah tidak efisiennya energi yang berpindah dari satu tingkat ke tingkat lainnya. Sebagian besar hilang dalam bentuk panas, dan hanya sekitar 10% yang lewat. Karena alasan ini, rantai makanan tidak bisa diperpanjang dan bertingkat.

Darimana energi itu berasal?

Semua aktivitas yang dilakukan organisme membutuhkan energi - dari pergerakan, baik melalui air, darat atau udara, hingga pengangkutan molekul, di tingkat sel.

Semua energi ini berasal dari matahari. Energi matahari yang terus memancar ke planet bumi, diubah menjadi reaksi kimia yang memberi makan kehidupan.

Dengan cara ini, molekul paling dasar yang memungkinkan kehidupan diperoleh dari lingkungan dalam bentuk nutrisi. Berbeda dengan unsur hara kimia yang dikonservasi.

Oleh karena itu, terdapat dua hukum dasar yang mengatur aliran energi di ekosistem. Yang pertama menetapkan bahwa energi berpindah dari satu komunitas ke komunitas lainnya dalam dua ekosistem melalui aliran berkelanjutan yang hanya mengalir dalam satu arah. Itu perlu untuk mengganti energi sumber surya.

Hukum kedua menyatakan bahwa nutrisi terus menerus melalui siklus dan digunakan berulang kali dalam ekosistem yang sama, dan juga di antara keduanya.

Kedua hukum tersebut memodulasi perjalanan energi dan membentuk jaringan interaksi kompleks yang ada antar populasi, antar komunitas, dan antara entitas biologis tersebut dengan lingkungan abiotiknya.

Elemen yang menyusunnya

Sumber: Wikimedia commons. Penulis: Evamaria1511

Dalam cara yang sangat umum, makhluk hidup diklasifikasikan menurut cara mereka memperoleh energi untuk berkembang, memelihara dan bereproduksi, menjadi autotrof dan heterotrof.

Autotrof

Kelompok pertama, autotrof, termasuk individu yang mampu mengambil energi matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia yang disimpan dalam molekul organik.

Dengan kata lain, autotrof tidak perlu mengonsumsi makanan untuk bertahan hidup, karena mereka mampu menghasilkannya. Mereka juga sering disebut sebagai "produsen".

Kelompok organisme autotrofik yang paling terkenal adalah tumbuhan. Namun, kelompok lain juga ada, seperti alga dan beberapa bakteri. Ini memiliki semua mesin metabolisme yang diperlukan untuk melakukan proses fotosintesis.

Matahari, sumber energi yang menggerakkan bumi, bekerja dengan menggabungkan atom hidrogen untuk membentuk atom helium, melepaskan sejumlah besar energi dalam prosesnya.

Hanya sebagian kecil dari energi ini yang mencapai bumi, sebagai gelombang elektromagnetik dari panas, cahaya, dan radiasi ultraviolet.

Secara kuantitatif, sebagian besar energi yang mencapai bumi dipantulkan oleh atmosfer, awan, dan permukaan bumi.

Setelah peristiwa penyerapan ini, sekitar 1% energi matahari tetap tersedia. Dari jumlah ini yang berhasil mencapai bumi, tumbuhan dan organisme lain berhasil menangkap 3%.

Heterotrof

Kelompok kedua terdiri dari organisme heterotrofik. Mereka tidak mampu melakukan fotosintesis, dan harus secara aktif mencari makanannya. Oleh karena itu, dalam konteks rantai makanan disebut konsumen. Kita akan lihat nanti bagaimana mereka diklasifikasikan.

Energi yang berhasil disimpan oleh masing-masing produsen berada di pembuangan organisme lain yang membentuk komunitas.

Pengurai

Ada organisme yang, dengan cara serupa, membentuk "benang" rantai trofik. Ini adalah pengurai atau pemakan puing.

Pengurai terdiri dari sekelompok hewan kecil dan protista yang heterogen yang hidup di lingkungan yang sering menumpuk limbah, seperti daun yang jatuh ke tanah dan bangkai.

Di antara organisme paling menonjol yang kami temukan: cacing tanah, tungau, myriapoda, protista, serangga, krustasea yang dikenal sebagai kutu putih, nematoda, dan bahkan burung nasar. Dengan pengecualian vertebrata terbang ini, sisa organisme cukup umum di endapan limbah.

Perannya dalam ekosistem terdiri dari mengekstraksi energi yang tersimpan dalam bahan organik mati, mengeluarkannya dalam keadaan dekomposisi yang lebih maju. Produk ini berfungsi sebagai makanan untuk organisme pembusuk lainnya. Seperti jamur, terutama.

Tindakan pembusukan dari agen-agen ini sangat penting di semua ekosistem. Jika kita melenyapkan semua pengurai, kita akan memiliki kumpulan mayat dan materi lainnya secara tiba-tiba.

Selain nutrisi yang tersimpan di tubuh ini akan hilang, tanah tidak bisa diberi makan. Dengan demikian, kerusakan kualitas tanah akan menyebabkan penurunan kehidupan tanaman secara drastis, sehingga menghentikan produksi primer.

Tingkat trofik

Dalam rantai makanan, energi berpindah dari satu tingkat ke tingkat lainnya. Masing-masing kategori yang disebutkan merupakan tingkat trofik. Yang pertama terdiri dari semua keragaman besar produsen (tumbuhan dari semua jenis, antara lain cyanobacteria).

Konsumen, di sisi lain, menempati beberapa tingkatan trofik. Mereka yang memakan tanaman secara eksklusif membentuk tingkat trofik kedua dan disebut konsumen primer. Contoh dari ini semua adalah hewan herbivora.

Konsumen sekunder terdiri dari karnivora - hewan yang memakan daging. Ini adalah predator dan mangsanya, terutama, konsumen utama.

Terakhir, ada level lain yang dibentuk oleh konsumen tersier. Ini termasuk kelompok hewan karnivora yang mangsanya merupakan hewan karnivora lain yang tergolong konsumen sekunder.

Pola jaringan

Rantai makanan adalah elemen grafik yang berusaha menggambarkan hubungan spesies dalam komunitas biologis, dalam kaitannya dengan makanan mereka. Dalam istilah didaktik, jaringan ini mengekspos “siapa yang memakan apa atau siapa”.

Setiap ekosistem menyajikan jaring makanan yang unik, dan sangat berbeda dari apa yang dapat kita temukan di jenis ekosistem lain. Umumnya, rantai makanan cenderung lebih rumit di ekosistem akuatik daripada di terestrial.

Jaring makanan tidak linier

Kita tidak boleh berharap menemukan jaringan interaksi linier, karena di alam sangat sulit untuk secara tepat menentukan batas-batas antara konsumen primer, sekunder dan tersier.

Hasil dari pola interaksi ini adalah jaringan dengan banyak koneksi antar anggota sistem.

Misalnya, beberapa beruang, hewan pengerat, dan bahkan kita manusia adalah "omnivora", yang berarti jarak makannya luas. Faktanya, istilah Latin berarti "yang makan segalanya".

Dengan demikian, kelompok hewan ini dalam beberapa kasus dapat berperilaku sebagai konsumen utama, dan kemudian sebagai konsumen sekunder, atau sebaliknya.

Pindah ke tingkat berikutnya, karnivora umumnya memakan herbivora, atau karnivora lainnya. Oleh karena itu, mereka akan diklasifikasikan sebagai konsumen sekunder dan tersier.

Untuk mencontohkan hubungan sebelumnya, kita bisa menggunakan burung hantu. Hewan-hewan ini adalah konsumen sekunder ketika mereka memakan hewan pengerat herbivora kecil. Namun, ketika mereka mengkonsumsi mamalia pemakan serangga, itu dianggap sebagai konsumen tersier.

Ada kasus ekstrim yang cenderung semakin memperumit jaringan, misalnya tumbuhan karnivora. Meski sebagai produsen, mereka juga tergolong konsumen, tergantung mangsanya. Jika itu adalah laba-laba, ia akan menjadi produsen dan konsumen sekunder.

Transfer energi

LadyofHats, dari Wikimedia Commons

Transfer energi ke produsen

Perpindahan energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya adalah peristiwa yang sangat tidak efisien. Hal ini sejalan dengan hukum termodinamika yang menyatakan bahwa penggunaan energi tidak pernah sepenuhnya efisien.

Untuk mengilustrasikan transfer energi, mari kita ambil contoh sebuah peristiwa dalam kehidupan sehari-hari: pembakaran bensin oleh mobil kita. Dalam proses ini, 75% energi yang dilepaskan hilang dalam bentuk panas.

Kita dapat mengekstrapolasi model yang sama untuk makhluk hidup. Ketika ikatan ATP diputus untuk digunakan dalam kontraksi otot, panas dihasilkan sebagai bagian dari proses tersebut. Ini adalah pola umum di dalam sel, semua reaksi biokimia menghasilkan sedikit panas.

Transfer energi antar level lainnya

Demikian pula, transfer energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya dilakukan dengan efisiensi yang sangat rendah. Ketika herbivora memakan tumbuhan, hanya sebagian dari energi yang ditangkap oleh autotrof yang dapat diteruskan ke hewan.

Dalam prosesnya, tanaman menggunakan sebagian energi untuk tumbuh dan sebagian besar hilang sebagai panas. Selain itu, sebagian energi dari matahari digunakan untuk membangun molekul yang tidak dapat dicerna atau digunakan oleh herbivora, seperti selulosa.

Mengikuti contoh yang sama, energi yang diperoleh herbivora berkat konsumsi tumbuhan akan dibagi menjadi beberapa peristiwa di dalam organisme.

Bagian ini akan digunakan untuk membangun bagian-bagian hewan, misalnya kerangka luar, jika menjadi artropoda. Dengan cara yang sama seperti pada level sebelumnya, sebagian besar hilang secara termal.

Tingkat trofik ketiga terdiri dari individu-individu yang akan memakan artropoda hipotetis kita di atas. Logika energi yang sama yang telah kita terapkan pada dua tingkat atas, juga berlaku untuk tingkat ini: banyak energi yang hilang sebagai panas. Fitur ini membatasi panjang yang dapat diambil rantai.

Piramida trofik

Piramida trofik adalah cara tertentu untuk secara grafis merepresentasikan hubungan yang telah kita bahas di bagian sebelumnya, tidak lagi sebagai jaringan koneksi, tetapi dengan mengelompokkan level yang berbeda ke dalam langkah-langkah piramida.

Ini memiliki kekhasan menggabungkan ukuran relatif dari setiap tingkat trofik sebagai setiap persegi panjang di dalam piramida.

Di pangkalan, produsen primer diwakili, dan saat kami menaikkan grafik, level lainnya muncul dalam urutan menaik: konsumen primer, sekunder, dan tersier.

Menurut perhitungan yang dilakukan, setiap langkah sekitar sepuluh kali lebih tinggi jika kita membandingkannya dengan yang lebih tinggi. Perhitungan ini diturunkan dari aturan 10% yang terkenal, karena perpindahan dari satu tingkat ke tingkat lainnya menyiratkan transformasi energi yang mendekati nilai tersebut.

Misalnya, jika tingkat energi yang disimpan sebagai biomassa adalah 20.000 kilokalori per meter persegi per tahun, di tingkat atas menjadi 2.000, di 200 berikutnya, dan seterusnya hingga mencapai konsumen kuartener.

Energi yang tidak digunakan dalam proses metabolisme organisme, mewakili bahan organik yang dibuang, atau biomassa yang disimpan di dalam tanah.

Jenis piramida trofik

Ada berbagai jenis piramida, tergantung pada apa yang terwakili di dalamnya. Ini dapat dilakukan dalam hal biomassa, energi (seperti dalam contoh disebutkan), produksi, jumlah organisme, dan lain-lain.

Contoh

Rantai makanan akuatik air tawar yang khas dimulai dengan banyaknya ganggang hijau yang hidup di sana. Tingkat ini mewakili produsen utama.

Konsumen utama dalam contoh hipotesis kami adalah moluska. Konsumen sekunder termasuk spesies ikan yang memakan moluska. Misalnya, spesies pahatan berlendir (Cottus cognatus).

Tingkat terakhir terdiri dari konsumen tersier. Dalam hal ini, pahatan berlendir dikonsumsi oleh spesies salmon: salmon raja atau Oncorhynchus tshawytscha.

Jika dilihat dari perspektif jaringan, di tingkat awal produsen juga harus memperhitungkan, selain ganggang hijau, semua diatom, ganggang biru-hijau, dan lain-lain.

Dengan demikian, lebih banyak elemen digabungkan (spesies krustasea, rotifera dan beberapa spesies ikan) untuk membentuk jaringan yang saling berhubungan.

Referensi

1. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: evolusi dan ekologi. Pearson.
2. Campos-Bedolla, P. (2002). Biologi. Limusa Editorial.
3. Lorencio, CG (2000). Ekologi komunitas: paradigma ikan air tawar. Universitas Sevilla.
4. Lorencio, CG (2007). Kemajuan dalam ekologi: menuju pengetahuan alam yang lebih baik. Universitas Sevilla.
5. Molina, PG (2018). Ekologi dan interpretasi lanskap. Tutor pelatihan.
6. Odum, EP (1959). Dasar-dasar ekologi. Perusahaan WB Saunders.