పర్యావరణం & జీవవైవిధ్యం (Environment & Ecology) / జీవావరణ శాస్త్ర ప్రాథమికాంశాలు (Basics of Ecology)

ఆహార గొలుసు, ఆహార జాలం & శక్తి ప్రవాహం (Food Chain)

ఆహార గొలుసు రకాలు, ఆహార జాలం, 10% నియమం, శక్తి ప్రవాహం, బయోమాగ్నిఫికేషన్, జీవుల మధ్య సంబంధాలు – సులభంగా.

6 notes 60 questions

Notes in this chapter

  1. 1ఆహార గొలుసు & దాని రకాలు (Food Chain – Grazing, Detritus)Read notePractice 12
  2. 2ఆహార జాలం (Food Web) – అర్థం & ప్రాముఖ్యతRead notePractice 9
  3. 310% నియమం – లిండెమాన్ (Ten Percent Law of Energy Transfer)Read notePractice 11
  4. 4పర్యావరణ వ్యవస్థలో శక్తి ప్రవాహం (Energy Flow in Ecosystem)Read notePractice 9
  5. 5బయో అక్యుమ్యులేషన్ & బయోమాగ్నిఫికేషన్ (Biomagnification)Read notePractice 9
  6. 6జీవుల మధ్య సంబంధాలు – సహజీవనం, పరాన్నజీవనం (Species Interactions)Read notePractice 10
By ExamBadi

1. ఆహార గొలుసు & దాని రకాలు (Food Chain – Grazing, Detritus)

ఒక జీవి మరొక జీవిని తింటూ శక్తి ఒక జీవి నుండి మరొక జీవికి వెళ్ళే వరుసను ఆహార గొలుసు (Food Chain) అంటారు. ప్రతి గొలుసు ఉత్పత్తిదారులతో మొదలవుతుంది.

ముఖ్య విషయాలు

  • మేత ఆహార గొలుసు (Grazing Food Chain – GFC): సజీవ ఉత్పత్తిదారులతో మొదలవుతుంది.
  • ఉదా: గడ్డి → జింక → పులి
  • సముద్రాలు, సరస్సుల వంటి నీటి వ్యవస్థల్లో శక్తి ప్రవాహంలో ఈ గొలుసుదే ప్రధాన పాత్ర.
  • డెట్రిటస్ ఆహార గొలుసు (Detritus Food Chain – DFC): చనిపోయిన జీవుల అవశేషాలు (Detritus) తో మొదలవుతుంది.
  • ఉదా: ఆకుల చెత్త → వానపాము → కోడి → ...
  • భూమిపై అడవుల వంటి వ్యవస్థల్లో శక్తిలో ఎక్కువ భాగం ఈ గొలుసు ద్వారానే ప్రవహిస్తుంది.
  • పరాన్నజీవి గొలుసు (Parasitic Food Chain): పెద్ద జీవి నుండి చిన్న పరాన్నజీవులకు శక్తి వెళ్తుంది – ఉదా: చెట్టు → పక్షి → పేను.
  • గొలుసు పొడవు: సాధారణంగా 3 నుండి 5 దశలు మాత్రమే ఉంటాయి. ఎందుకంటే ప్రతి దశలో శక్తి తగ్గిపోతుంది.
  • ప్రారంభం: అన్ని గొలుసుల్లో మొదటి స్థాయి ఎల్లప్పుడూ ఉత్పత్తిదారులే (డెట్రిటస్ గొలుసులో ఆ అవశేషాల మూలం కూడా ఉత్పత్తిదారులే).

సులభమైన ఉదాహరణ

గడ్డిని ఆవు తింటుంది, ఆవును పులి తింటుంది. పులి చనిపోయాక బ్యాక్టీరియా కుళ్ళబెడుతుంది. ఇది మేత గొలుసుతో మొదలై, డెట్రిటస్ గొలుసుతో కొనసాగుతుంది.

2. ఆహార జాలం (Food Web) – అర్థం & ప్రాముఖ్యత

ప్రకృతిలో ఏ జీవీ ఒకే ఒక్క ఆహారం మీద ఆధారపడదు. అనేక ఆహార గొలుసులు ఒకదానితో ఒకటి కలిసి వల (జాలం) లాగా ఏర్పడతాయి. దీన్నే ఆహార జాలం (Food Web) అంటారు.

ముఖ్య విషయాలు

  • ఆహార జాలం: ఒక పర్యావరణ వ్యవస్థలోని అనేక ఆహార గొలుసుల అనుసంధానం.
  • ఎందుకు ముఖ్యం?:
    1. ఒక ఆహారం తగ్గినా జీవి మరో ఆహారంతో బతకగలదు.
    2. పర్యావరణ వ్యవస్థకు స్థిరత్వం (Stability) ఇస్తుంది.
    3. ఎక్కువ జాలం ఉంటే వ్యవస్థ ఎక్కువ స్థిరంగా ఉంటుంది.
  • ఒక జీవి వేర్వేరు స్థాయుల్లో: ఒకే జీవి వేర్వేరు గొలుసుల్లో వేర్వేరు పోషక స్థాయిలో ఉండవచ్చు. ఉదా: మనిషి బియ్యం తింటే ప్రాథమిక వినియోగదారుడు, చేపలు తింటే ద్వితీయ/తృతీయ వినియోగదారుడు.
  • గొలుసు vs జాలం: గొలుసు సరళ రేఖలా ఉంటుంది, జాలం సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది.
  • కీలక జాతి తొలగింపు: జాలంలో ఒక ముఖ్య జాతి అంతరిస్తే మొత్తం వ్యవస్థ దెబ్బతింటుంది.
  • పోషక స్థాయిలు: జాలంలో ఉత్పత్తిదారులు మొదటి స్థాయి, శాకాహారులు రెండవ స్థాయి, మాంసాహారులు తరువాతి స్థాయిలు.
  • ఉదాహరణ జాలం: గడ్డి → మిడత, కుందేలు → కప్ప, నక్క → పాము → డేగ. ఇక్కడ డేగ పాముతో పాటు కుందేలునూ తినవచ్చు.

సులభమైన ఉదాహరణ

ఒక పొలంలో పాములు ఎలుకలను మాత్రమే కాకుండా కప్పలను, పక్షులను కూడా తింటాయి. ఎలుకలు తగ్గినా పాములు కప్పలను తిని బతుకుతాయి. ఇదే జాలం ఇచ్చే భద్రత.

3. 10% నియమం – లిండెమాన్ (Ten Percent Law of Energy Transfer)

ఒక పోషక స్థాయి నుండి తరువాతి స్థాయికి శక్తి బదిలీ అయ్యేటప్పుడు ఎక్కువ భాగం నష్టపోతుంది. దీన్ని వివరించేదే 10% నియమం. దీన్ని ప్రతిపాదించినది రేమండ్ లిండెమాన్ (Raymond Lindeman) – 1942లో.

ముఖ్య విషయాలు

  • నియమం: ఒక పోషక స్థాయిలోని శక్తిలో సుమారు 10% మాత్రమే తరువాతి స్థాయికి చేరుతుంది. మిగిలిన 90% శ్వాసక్రియలో, వేడిగా, విసర్జనగా నష్టమవుతుంది.
  • ప్రతిపాదించినవారు: లిండెమాన్, 1942 (దీన్ని 'లిండెమాన్ నియమం' అనీ అంటారు).
  • సూర్యకాంతిలో వాడేది: పడిన సౌరశక్తిలో సుమారు 1% మాత్రమే కిరణజన్య సంయోగక్రియలో ఉపయోగపడుతుంది (ఎక్కువ శాతం మొక్కలు ఉపయోగించలేవు).
  • గొలుసు ఎందుకు పొట్టిగా ఉంటుంది?: ప్రతి దశలో శక్తి 90% తగ్గడంతో 4–5 దశల తరువాత మిగిలే శక్తి చాలా తక్కువ.
  • లెక్క ఉదాహరణ:
    1. ఉత్పత్తిదారులు: 10,000 యూనిట్లు
    2. శాకాహారులు: 1,000 యూనిట్లు
    3. చిన్న మాంసాహారులు: 100 యూనిట్లు
    4. అగ్ర మాంసాహారులు: 10 యూనిట్లు
  • ఆహార వ్యూహం: శాకాహారం మీద ఆధారపడితే శక్తి నష్టం తక్కువ, ఎక్కువమందికి ఆహారం సరిపోతుంది.

సులభమైన ఉదాహరణ

1000 కిలోల గడ్డిని తింటే ఒక ఆవు శరీరంలో సుమారు 100 కిలోల జీవపదార్థం పెరుగుతుంది. ఆ ఆవును తింటే మనిషికి సుమారు 10 కిలోల వరకే వస్తుంది.

4. పర్యావరణ వ్యవస్థలో శక్తి ప్రవాహం (Energy Flow in Ecosystem)

పర్యావరణ వ్యవస్థలో శక్తి సూర్యుని నుండి ఉత్పత్తిదారులకు, అక్కడి నుండి వినియోగదారులకు ప్రవహిస్తుంది. ఈ ప్రవాహం ఎప్పుడూ ఒకే దిశలో ఉంటుంది.

ముఖ్య విషయాలు

  • ఏకదిశా ప్రవాహం (Unidirectional): శక్తి సూర్యుడు → ఉత్పత్తిదారులు → వినియోగదారులు → విచ్ఛేదకాలు. తిరిగి వెనక్కి రాదు.
  • పోషకాలు vs శక్తి: పోషకాలు (కార్బన్, నైట్రోజన్ వంటివి) చక్రంలా తిరుగుతాయి (పునర్వినియోగం), శక్తి మాత్రం వేడిగా నష్టమై ఒకసారే వాడుతుంది.
  • థర్మోడైనమిక్స్ నియమాలు:
    1. మొదటి నియమం: శక్తిని సృష్టించలేము, నాశనం చేయలేము – రూపం మాత్రమే మారుతుంది.
    2. రెండవ నియమం: ప్రతి మార్పిడిలో కొంత శక్తి వేడిగా వ్యర్థమవుతుంది.
  • ఓడమ్ Y-ఆకార నమూనా: శక్తి ప్రవాహాన్ని మేత గొలుసు, డెట్రిటస్ గొలుసు అనే రెండు చేతులతో 'Y' ఆకారంలో చూపిస్తుంది (ఇ.పి. ఓడమ్).
  • పోషకాలు తిరిగి వచ్చేది: విచ్ఛేదకాలు చనిపోయిన జీవులను కుళ్ళబెట్టి పోషకాలను నేలకు ఇస్తాయి.
  • నష్టం ఎక్కడ?: శ్వాసక్రియ, వేడి, విసర్జనల రూపంలో.

సులభమైన ఉదాహరణ

కరెంటు బల్బు విద్యుత్తును కాంతిగా మారుస్తుంది కానీ కొంత వేడిగా కూడా పోతుంది. అలాగే ప్రతి జీవి ఆహార శక్తిలో కొంత వేడిగా కోల్పోతుంది.

5. బయో అక్యుమ్యులేషన్ & బయోమాగ్నిఫికేషన్ (Biomagnification)

విషపూరిత రసాయనాలు (పురుగుమందులు, భార లోహాలు) ఆహార గొలుసులో పైకి వెళ్ళే కొద్దీ ఎక్కువ గాఢతతో చేరడం బయోమాగ్నిఫికేషన్. ఇది ఆరోగ్య సమస్యలకు ప్రధాన కారణం.

ముఖ్య విషయాలు

  • బయో అక్యుమ్యులేషన్ (Bioaccumulation): ఒక జీవి శరీరంలో విషపదార్థాలు కాలక్రమేణా పేరుకుపోవడం.
  • బయోమాగ్నిఫికేషన్ (Biomagnification): ఆహార గొలుసులో ఒక్కో స్థాయి పైకి వెళ్ళే కొద్దీ విషపదార్థం గాఢత పెరగడం. అగ్ర వినియోగదారుల్లో అత్యధికంగా ఉంటుంది.
  • DDT ఉదాహరణ: పురుగుమందు DDT జలాల్లో, చేపల్లో, చేపలు తినే పక్షుల్లో పెరుగుతూ వెళ్తుంది. దీనివల్ల డేగలు, గద్దల గుడ్ల పెంకులు పలుచబడి గుడ్లు పగిలి వాటి సంఖ్య తగ్గింది.
  • పాదరసం (Mercury): జపాన్‌లోని మినమాటా (Minamata) వ్యాధికి కారణం – పాదరస కలుషిత చేపలు తినడం.
  • కాడ్మియం (Cadmium): జపాన్ 'ఇటై-ఇటై (Itai-itai)' వ్యాధికి కారణం.
  • ఎందుకు అగ్ర స్థాయిలో ఎక్కువ?:
    1. ఈ రసాయనాలు కుళ్ళిపోవు (non-biodegradable) మరియు కొవ్వులో నిల్వ ఉంటాయి
    2. జీవులు విసర్జించలేవు.
  • మనిషి: ఆహార గొలుసులో పైన ఉండడం వల్ల మనపై ప్రభావం ఎక్కువ.

సులభమైన ఉదాహరణ

పొలంలో DDT చల్లితే నీటిలో చేరి, చిన్న చేపలు తింటాయి. వాటిని పెద్ద చేపలు, తరువాత పక్షులు తింటాయి. చివరి పక్షి శరీరంలో విషం అన్నిటికంటే ఎక్కువ ఉంటుంది.

6. జీవుల మధ్య సంబంధాలు – సహజీవనం, పరాన్నజీవనం (Species Interactions)

పర్యావరణ వ్యవస్థలో జీవులు ఒంటరిగా ఉండవు; అవి ఒకదానితో ఒకటి ప్రభావం చూపుతాయి. ఈ సంబంధాలు పరీక్షల్లో ఉదాహరణలతో అడుగుతారు.

ముఖ్య విషయాలు

  • పరస్పర సహజీవనం (Mutualism): రెండు జీవులకూ లాభం.
  • ఉదా: లైకెన్ (శైవలం + శిలీంధ్రం), చిక్కుడు జాతి మొక్కల వేరు బుడిపెల్లో రైజోబియం బ్యాక్టీరియా, పూలు – తేనెటీగలు.
  • సహభోజనం (Commensalism): ఒక జీవికి లాభం, రెండోదానికి లాభం లేదా నష్టం ఉండదు.
  • ఉదా: చెట్టు కొమ్మపై పెరిగే ఆర్కిడ్, తిమింగలం మీద బార్నకిల్స్, ఆవుల వెంట తిరిగే తెల్ల కొంగ.
  • పరాన్నజీవనం (Parasitism): ఒక జీవికి లాభం, ఆతిథేయికి (Host) నష్టం.
  • ఉదా: పేను, నులిపురుగు, మలేరియా పరాన్నజీవి (ప్లాస్మోడియం), కోకిల (గూడు పరాన్నజీవి).
  • వేట (Predation): వేటాడే జీవి ఎరను తింటుంది – పులి–జింక.
  • పోటీ (Competition): ఒకే వనరు కోసం జీవుల మధ్య పోటీ.
  • అమెన్సాలిజం (Amensalism): ఒక జీవికి నష్టం, రెండోదానికి లాభం/నష్టం లేదు – పెన్సిలియం బూజు బ్యాక్టీరియాను చంపడం (యాంటీబయాటిక్).
  • కీస్టోన్ జాతి (Keystone Species): సంఖ్యలో తక్కువైనా వ్యవస్థపై ఎక్కువ ప్రభావం చూపే జాతి – ఉదా: పులి, సముద్ర ఒటర్.

సులభమైన ఉదాహరణ

కోకిల తన గుడ్లను కాకి గూటిలో పెడుతుంది. కాకి వాటిని పొదుగుతుంది – కోకిలకు లాభం, కాకికి నష్టం. ఇది పరాన్నజీవనం.