NIVEAUX TROPHIQUES ET ORGANISMES QUI LES COMPOSENT (EXEMPLES) - LA BIOLOGIE - 2025

Les niveaux trophiques sont l'ensemble des organismes - ou espèces d'organismes - ils ont la même position dans le flux de nutriments et d'énergie dans un écosystème. En général, il existe trois niveaux trophiques principaux: les producteurs primaires, les producteurs secondaires et les décomposeurs.

Les principaux producteurs sont les plantes chimiosynthétiques, les algues et les procaryotes. Au sein des consommateurs, il existe différents niveaux, herbivores et carnivores. Enfin, les décomposeurs constituent un grand groupe de champignons et de procaryotes.

Les félins sont des consommateurs. Source: pixabay.com

Dans la plupart des écosystèmes, ces différents niveaux trophiques s'entremêlent dans des réseaux trophiques complexes et interdépendants. Autrement dit, chaque prédateur a plus d'une proie et chaque proie peut être exploitée par plus d'un prédateur. La parcelle peut être composée de jusqu'à 100 espèces différentes.

Ces chaînes se caractérisent par leur courte durée, car le transfert d'énergie d'un niveau à un autre est assez inefficace - seulement 10% de l'énergie passe d'un niveau à un autre, environ.

L'étude des niveaux trophiques et de leur assemblage dans des réseaux trophiques complexes est un thème central de l'écologie des populations, des communautés et des écosystèmes. L'interaction entre les niveaux et entre les chaînes affecte la dynamique et la persistance des populations et la disponibilité des ressources.

Autotroph et hétérotrophe

Pour comprendre ce qu'est un niveau trophique, il est nécessaire de comprendre deux concepts de base en biologie: les autotrophes et les hétérotrophes.

Les autotrophes sont des organismes capables de générer leur propre «nourriture», en utilisant l'énergie solaire et les mécanismes enzymatiques et structurels nécessaires pour réaliser la photosynthèse ou par chimiosynthèse.

Les hétérotrophes, quant à eux, n'ont pas ces mécanismes et doivent rechercher activement de la nourriture - tout comme nous, les humains.

Les champignons sont souvent confondus avec les organismes autotrophes (en raison de leur incapacité à se déplacer et de leur mode de vie superficiellement similaire aux plantes). Cependant, ces organismes sont hétérotrophes et dégradent les nutriments qui les entourent. Plus tard, nous verrons le rôle que jouent les champignons dans les chaînes.

Niveaux trophiques et leurs caractéristiques

Roddelgado

Le passage de l'énergie se produit séquentiellement, par le biais de la puissance. De cette manière, un organisme est consommé par un autre, ce dernier par un tiers, et ainsi le système continue. Chacun de ces «liens» est ce que nous appelons un niveau trophique.

De cette manière, les écologistes distribuent des organismes en fonction de leur principale source de nutrition et d'énergie.

Formellement, un niveau trophique comprend tous les organismes qui sont dans une position similaire en termes de flux d'énergie dans un écosystème. Il existe trois catégories: les producteurs, les consommateurs et les décomposeurs. Ci-dessous, nous analyserons en détail chacun des niveaux mentionnés.

-Premier niveau trophique: producteurs

Le premier niveau trophique de la chaîne est toujours constitué d'un producteur primaire. L'identité de ces organismes varie en fonction de l'écosystème. Cet étage est celui qui supporte le reste des niveaux trophiques.

Par exemple, dans les environnements terrestres, les producteurs primaires sont différentes espèces de plantes. Dans les écosystèmes aquatiques, ce sont des algues. Métaboliquement, les producteurs peuvent être photosynthétiques (la majorité) ou chimiosynthétiques.

En utilisant l'énergie du soleil, les organismes photosynthétiques synthétisent des composés organiques qu'ils incorporent plus tard dans le processus de respiration cellulaire et comme éléments constitutifs pour poursuivre leur croissance.

Comme on pouvait s'y attendre, ces organismes sont plus nombreux que leurs consommateurs. En fait, la quasi-totalité (99%) de la matière organique du monde vivant est constituée de plantes et d'algues, tandis que les hétérotrophes n'occupent que le 1% restant.

D'autre part, les producteurs primaires chimiosynthétiques se trouvent principalement dans les sources d'eau hydrothermales situées profondément dans l'océan - où ces organismes procaryotes sont très abondants.

Hypothèse du monde vert

Vous avez sûrement remarqué que la plupart des écosystèmes naturels sont verts. En fait, un total de 83,10 ¹⁰ tonnes de carbone est stocké dans la biomasse végétale des écosystèmes terrestres - un nombre extraordinairement élevé.

Ce fait semble curieux, car il y a un très grand nombre de consommateurs primaires qui consomment des matières végétales.

Selon cette hypothèse, les herbivores consomment peu de matière végétale, car ils sont contrôlés par une variété de facteurs qui limitent leurs populations, comme la présence de prédateurs, de parasites et d'autres types de maladies. De plus, les plantes contiennent des agents chimiques toxiques qui empêchent la consommation.

Les calculs effectués jusqu'à présent estiment que les herbivores consomment environ 17% de la production nette totale des producteurs chaque année - le reste est consommé par les détritivores.

Maintenant, avec ces chiffres à l'esprit, nous pouvons conclure que les herbivores ne sont pas vraiment une nuisance notable pour les plantes. Cependant, il existe des exceptions très spécifiques, où les herbivores sont capables d'éliminer des populations entières en très peu de temps (certains ravageurs).

-Deuxième niveau trophique: consommateurs

Les niveaux trophiques supérieurs aux producteurs primaires sont formés par des organismes hétérotrophes et dépendent directement ou indirectement des producteurs autotrophes. Au sein du groupe de consommateurs, nous trouvons également plusieurs niveaux.

Consommateurs primaires: herbivores

L'énergie entre par les consommateurs primaires. Ceux-ci sont constitués d'animaux qui consomment des plantes ou des algues. Dans chaque écosystème, nous trouverons un groupe spécifique d'animaux qui composent le niveau des consommateurs primaires.

L'une des caractéristiques les plus frappantes des herbivores est que la majeure partie du matériel est excrétée non digérée. L'énergie digérée alimente les activités quotidiennes de l'herbivore et une autre partie sera transformée en biomasse animale.

Le premier est souvent appelé «perte» par la respiration. Cependant, la respiration est une activité vitale que l'animal doit effectuer.

Consommateurs secondaires: carnivores

Le niveau suivant est constitué de consommateurs secondaires ou de carnivores: des animaux qui se nourrissent d'autres animaux. Seule une petite partie du corps de l'herbivore est incorporée dans le corps du carnivore.

Certains consommateurs secondaires peuvent avoir une alimentation mixte, incluant à la fois des plantes et des animaux dans leur alimentation. Par conséquent, leur classification n'est généralement pas très claire et ils sont présents à plus d'un niveau trophique.

Consommateurs tertiaires et quaternaires

Certaines chaînes trophiques sont caractérisées par des consommateurs tertiaires et quaternaires, ce qui indique qu'ils consomment respectivement des animaux de niveau secondaire et tertiaire.

Détritivores ou charognards

Un type particulier de consommateur est constitué d'individus appelés charognards. Ce type d'alimentation se caractérise par la consommation de proies mortes et non de proies vivantes.

Le régime des charognards comprend des détritus: des portions végétales en décomposition, telles que des feuilles, des racines, des branches et des troncs ou également des animaux morts, des exosquelettes et des squelettes.

-Troisième niveau trophique: décomposeurs

Comme les détritivores du groupe précédent, les organismes du troisième niveau trophique agissent sur la matière en décomposition. Cependant, ce ne sont pas des entités biologiques qui se chevauchent, car la fonction de chacune varie profondément.

La fonction principale des décomposeurs est la transformation de la matière organique en matière inorganique, fermant ainsi le cycle de la matière au sein des écosystèmes. De cette manière, les légumes ont de la matière à éliminer. Les responsables de cet important travail final sont les bactéries et les champignons.

Les champignons sont des organismes qui sécrètent des enzymes dont les substrats sont les substances organiques qui les entourent. Après digestion enzymatique, les champignons peuvent absorber les produits alimentaires.

La plupart des décomposeurs sont des agents microscopiques que nous ne pouvons pas voir à l'œil nu. Cependant, son importance va au-delà de sa taille, car si nous éliminions tous les décomposeurs de la planète, la vie sur terre cesserait en raison d'un manque d'ingrédients pour la formation de nouvelles substances organiques.

Exemples

Prairie

Notre premier exemple est centré sur une prairie. Pour des raisons pratiques, nous utiliserons des chaînes simples afin de démontrer comment les niveaux trophiques sont liés et comment ils varient en fonction de l'écosystème. Cependant, le lecteur doit tenir compte du fait que la chaîne réelle est plus complexe et avec plus de participants.

L'herbe et d'autres plantes formeraient le niveau du producteur primaire. Les différents insectes qui habitent notre pré hypothétique (par exemple, un grillon) seront les principaux consommateurs de l'herbe.

Le grillon sera consommé par un consommateur secondaire, dans notre exemple ce sera un petit rongeur. La souris sera à son tour consommée par un consommateur tertiaire: un serpent.

Dans le cas où la prairie est habitée par un oiseau carnivore, comme des aigles ou des hiboux, ils consommeront la souris et agiront comme des consommateurs quaternaires.

Océan

Maintenant, faisons le même raisonnement hypothétique mais dans un écosystème aquatique. Dans l'océan, le principal producteur est le phytoplancton, qui sont des organismes végétaux qui vivent dispersés dans l'eau. Ce dernier sera consommé par le principal consommateur, le zooplancton.

Les différentes espèces de poissons qui peuplent l'écosystème seront les consommateurs secondaires.

Les consommateurs tertiaires qui mangent du poisson peuvent être des phoques ou un autre carnivore.

Notre chaîne dans l'océan se termine par un consommateur quaternaire bien connu: le grand requin blanc, qui se nourrira du sceau du niveau précédent.

Transfert d'énergie entre les niveaux trophiques

En règle générale, il a été établi que le transfert d'énergie net entre chacun des niveaux trophiques atteint une efficacité maximale de seulement 10%, et est communément appelé la «règle des 10%». Cependant, au sein de chaque communauté, cette approche peut varier considérablement.

Cela signifie que de l'énergie totale stockée par les herbivores, par exemple, elle ne représente que 10% de l'énergie totale qui était dans le producteur primaire qu'ils consommaient. De la même manière, chez les consommateurs secondaires on retrouve 10% de l'énergie stockée par les consommateurs primaires.

Si nous voulons le voir en termes quantitatifs, considérons l'exemple suivant: supposons que nous ayons 100 calories d'énergie solaire capturées par des organismes photosynthétiques. Parmi ceux-ci, seulement 10 calories passeront aux herbivores et seulement 1 aux carnivores.

Les chaînes alimentaires ne sont pas simples

Quand on pense aux chaînes alimentaires, on peut supposer que les niveaux qui les composent sont disposés en ensembles linéaires, parfaitement délimités les uns des autres. Cependant, dans la nature, nous constatons qu'un niveau interagit avec plusieurs niveaux, ce qui fait que la chaîne ressemble à un réseau.

Les chaînes alimentaires sont courtes

Quand on regarde les chaînes alimentaires, on se rend compte qu'elles ne sont composées que de quelques niveaux - la plupart de cinq maillons ou moins. Certaines chaînes spéciales, comme dans le réseau antarctique, ont plus de sept maillons.

Par conséquent, les chercheurs ont remis en question l'existence de quelques niveaux trophiques. Les hypothèses pertinentes au sujet sont les suivantes:

Hypothèse énergétique

Il existe deux hypothèses pour expliquer cette limitation de longueur. La première est la soi-disant «hypothèse énergétique», où la principale limitation de la chaîne est l'inefficacité de la transmission d'énergie d'un niveau à l'autre. À ce stade, il convient de rappeler l'hypothèse de 10% mentionnée dans la section précédente.

En suivant l'hypothèse de l'hypothèse précédente, nous devrions trouver que dans les écosystèmes à forte productivité primaire par les organismes photosynthétiques de la zone, les chaînes sont plus longues, car l'énergie avec laquelle il commence est plus grande.

Hypothèse de stabilité dynamique

La seconde hypothèse est liée à la stabilité dynamique et propose que les chaînes soient courtes car elles présentent une plus grande stabilité que les chaînes plus longues. Si une fluctuation brutale de la population se produit dans les niveaux inférieurs, nous pourrions trouver une extinction locale ou une diminution des niveaux trophiques supérieurs.

Dans les environnements plus sujets à la variabilité environnementale, les prédateurs de plus haut niveau devraient avoir la plasticité de trouver de nouvelles proies. De plus, plus la chaîne est longue, plus le système récupérera difficile.

Preuve

Compte tenu des données collectées par les chercheurs, l'hypothèse la plus probable semble être l'hypothèse énergétique. Grâce à des expériences de manipulation, il a été conclu que la productivité primaire affecte proportionnellement la longueur de la chaîne alimentaire.

Références

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