Thế nào là "Định luật kim tự tháp năng lượng"?

Chúng ta đã tìm hiểu chuỗi thức ăn. Thông qua chuỗi thức ăn, vật chất và năng lượng trong tự nhiên được truyền theo từng cấp sinh vật. Cỏ xanh bị thỏ ăn, các chất và năng lượng trong cỏ chuyển hóa thành các chất và năng lượng của thỏ; thỏ bị báo ăn, các chất và năng lượng trong thỏ lại chuyển sang cơ thể của báo.

Nhưng sự chuyển dời các chất và năng lượng giữa các sinh vật không phải là 100%. Ví dụ các chất và năng lượng của cỏ không thể 100% được động vật ăn cỏ lợi dụng. Không những vì gốc, rễ, vỏ quả và lá khô của cây cỏ động vật thường không ăn được mà ngay cả những thức ăn động vật đã ăn vào, phần lớn vì không thể tiêu hóa nên trở thành phân bài xuất ra khỏi cơ thể. Các chất và năng lượng của sinh vật cấp I thông thường chỉ có 1/10 được chuyển vào cơ thể sinh vật cấp II, tức là hiệu suất lợi dụng của năng lượng chỉ là 1/10, 9/10 năng lượng còn lại bị tổn thất. Đó chính là “Định luật 1/10” nổi tiếng trong sinh thái học.

Điều hứng thú là: nếu sắp xếp theo thứ tự số lượng, năng lượng và số chủng loại các sinh vật của các cấp trong chuỗi thức ăn hoặc trong mạng lưới thức ăn thì sẽ vẽ được một hình tam giác giống hình kim tự tháp Ai Cập. Vì vậy người ta gọi “Định luật 1/10” là “Định luật kim tự tháp năng lượng”.

Điều hứng thú là: nếu sắp xếp theo thứ tự số lượng, năng lượng và số chủng loại các sinh vật của các cấp trong chuỗi thức ăn hoặc trong mạng lưới thức ăn thì sẽ vẽ được một hình tam giác giống hình kim tự tháp Ai Cập. Vì vậy người ta gọi “Định luật 1/10” là “Định luật kim tự tháp năng lượng”.

Trong “Kim tự tháp năng lượng” đáy của tháp là thực vật màu xanh có thể tiến hành quang hợp. Chúng là kho dự trữ năng lượng của toàn bộ hệ thống sinh thái, là thành phần sản xuất, là cơ sở. Từ đó trở lên là động vật ăn cỏ, tức thành phần tiêu thụ cấp I. Trên đó là thành phần tiêu thụ cấp II, tức là loài động vật ăn thịt động vật ăn cỏ. Lên nữa còn có thành phần tiêu thụ cấp III, cấp IV, chúng là mãnh cầm, mãnh thú ăn thịt động vật.

Các tầng thứ của bất kì “Kim tự tháp năng lượng” nào trong hệ thống sinh thái đều không phải là vô hạn, thông thường chỉ có 4 hoặc 5 tầng. Mỗi lần lên 1 tầng thì năng lượng của sinh vật lại kém đi 9/10, sự lưu động của năng lượng càng nhỏ thì số lượng động vật có thể cung cấp làm thức ăn càng ít đi. Tháp này là tháp càng lên càng hẹp, càng nhọn.

“Kim tự tháp năng lượng” cho chúng ta biết: năng lượng lưu động trong hệ thống sinh thái có mối quan hệ về số lượng rất chặt chẽ. Vì vậy, để bảo đảm sự ổn định của hệ thống sinh thái, số lượng sinh vật giữa các cấp khác nhau phải bảo đảm một tỉ lệ nhất định. Thành phần sản xuất càng nhiều thì đáy tháp càng rộng, hệ thống sinh thái càng ổn định, nhưng đáy tháp càng rộng thì hiệu suất chuyển hóa năng lượng lại càng thấp. Những động vật tiêu thụ ở phần dưới của kim tự tháp nói chung vóc dáng càng nhỏ nhưng số lượng nhiều; những động vật tiêu thụ ở phần trên của kim tự tháp nói chung là mãnh cầm, mãnh thú, số lượng tương đối ít. Chính vì nó ít nên có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với việc duy trì sự ổn định của hệ thống sinh thái. Do đó chúng ta phải bảo vệ chúng thật tốt.

Vậy loài người chúng ta nằm ở vị trí nào trong kim tự tháp? Con người là động vật ăn thực vật và động vật, lại còn ăn một cách có lựa chọn nên nằm ở đỉnh tháp. Vì con người là thành phần tiêu thụ cuối cùng trong chuỗi thức ăn, nên nó vô cùng yếu đuối, mong manh. Khi sự ổn định của hệ thống sinh thái hơi bị phá hoại, làm mất đi khả năng cung cấp thức ăn động, thực vật thì con người sẽ không có thể sinh tồn trên Trái Đất nữa.

Từ khoá: Chuỗi thức ăn; “Định luật kim tự tháp năng lượng”.

Trên bàn tay của chúng ta, móng của ngón tay nào mọc nhanh nhất?

Móng của ngón giữa mọc nhanh hơn cả. Thông thường người có ngón tay càng dài thì móng tay mọc càng nhanh (trung bình là 3,75 cm/năm).

Các loại đèn chớp sáng cũ và mới có gì khác nhau?

Hơn nửa thế kỷ trước, các phóng viên, ký giả thường dùng các loại đèn chớp sáng (đèn flash), nghe một tiếng "tách" là phát ra tia chớp sáng loé mắt....

Trái đất quay quanh Mặt trời như thế nào?

Năm 1543, Copecnic - nhà thiên văn Ba Lan trong tác phẩm vĩ đại "Bàn về chuyển động của các thiên thể" đã chứng minh không phải Mặt Trời quay quanh...

Tại sao cây ngân hạnh ra hoa nhiều nhưng kết quả lại ít?

Cây ngân hạnh là một loại cây ăn quả rụng lá thuộc họ tường vi, ở Trung Quốc có lịch sử nuôi trồng lâu đời. Cây ngân hạnh thường ra hoa vào đầu xuân,...

Vì sao khí hậu lại ảnh hưởng đến giống người?

Loài người phát triển đến ngày nay dân số đã trên sáu tỉ. Bởi vì thời Nguyên thuỷ con người sống trong điều kiện khác nhau, trong quá trình phát...

Vì sao nói năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng sạch?

Bất kì hoạt động công nghiệp nào cũng phải trao đổi chất với môi trường, vì thế mà gây ảnh hưởng cho môi trường. Việc khai thác năng lượng hạt nhân...

Bốn phát hiện lớn của thiên văn học trong thập kỷ 60 của thế kỷ XX là gì?

Thập kỷ 60 của thế kỷ XX, cùng với sự nâng cao kính viễn vọng điện tử cỡ lớn, môn vật lý thiên thể đã liên tiếp giành được bốn phát hiện lớn. Đó là...

Vì sao cấm hút thuốc lá?

Hút thuốc rất có hại cho sức khỏe, một điếu thuốc có thể sản sinh ra 2.000 ml khói thuốc, trong đó chứa hơn 4.

Da ở đâu dày nhất cơ thể nhỉ?

Phần da ở lòng bàn tay và lòng bàn chân dày tới 4 mm và đây là vùng da dày nhất trên cơ thể con người. Khu vực này cũng là nơi tập trung tuyến mồ hôi...