Il sole è l'ultima fonte di luce e calore per il pianeta Terra e mette in moto sistemi molto grandi e complessi che sviluppano e sostengono la vita. Uno di questi ecosistemi terrestri è la foresta, che sostiene un insieme di piante biodiverse, che a loro volta forniscono cibo per altri esseri viventi. Esistono diversi tipi distinti di habitat boschivi sulla Terra, come conifera, decidua e mista. Uno studio della foresta decidua mostra come una catena alimentare funzioni all'interno di un ecosistema che presenta distinti cambiamenti stagionali.

Il ciclo delle foreste decidue

In contrasto con la foresta di conifere, i cui alberi generalmente non perdono le foglie ogni anno, la foresta decidua è caratterizzata dalla prevalenza di alberi in fiore, cespugli e arbusti, la maggior parte dei quali perdono le foglie quando il clima diventa più freddo e il periodo di luce ogni giorno si accorcia. Tali alberi e piante entrano in uno stato di dormienza in inverno, un adattamento progettato per preservare la vita quando le fonti di energia diminuiscono.

Energia solare: il primo anello della catena

La catena alimentare all'interno del la foresta decidua comprende "produttori", "consumatori" e "decompositori". All'inizio della catena c'è il sole, che trasforma le piante in produttori. Quando l'energia del sole sotto forma di luce e calore colpisce la superficie della foglia di una pianta, una molecola fotosensibile chiamata clorofilla stimola un processo chiamato fotosintesi, una serie di reazioni chimiche che convertono l'energia solare in molecole di zucchero. Queste molecole immagazzinano l'energia che verrà utilizzata successivamente dalla pianta e, infine, da quegli organismi che usano la pianta per il cibo. Parte di questa energia va alla produzione di semi, che portano il codice genetico per promuovere la specie. Un altro risultato della fotosintesi è la produzione di ossigeno e l'assorbimento del carbonio sotto forma di anidride carbonica.

I produttori

I produttori di cibo in una foresta decidua sono gli alberi e le piante che convertire la luce solare in massa e l'energia immagazzinata. Queste piante diventano successivamente la fonte di cibo di base per i consumatori sopra di loro nella catena alimentare: per esempio, insetti, uccelli, roditori e cervi mangiano le foglie e altre parti delle piante, assumendo la loro energia immagazzinata come sostentamento. Tuttavia, si verifica anche la simbiosi, in cui organismi di specie diverse operano sotto una sorta di accordo cooperativo, come quando le api domestiche impollinano le piante mentre raccolgono il nettare. Inoltre, i batteri nel suolo abbattono i nutrienti in una forma facilmente utilizzabile dai sistemi radicali delle piante.

I consumatori

All'interno della catena alimentare dell'habitat delle foreste di latifoglie, i consumatori sono organismi che sono incapace di produrre il proprio cibo e deve mangiare altri organismi per sopravvivere. I consumatori possono essere di tipo primario, secondario o terziario. I consumatori primari includono gli insetti, i roditori e gli erbivori più grandi che mangiano principalmente piante, erbe, semi e bacche. I consumatori secondari includono uccelli predatori, come gufi e falchi, e altri piccoli predatori come volpi e puzzole, che mangiano insetti e roditori. I consumatori terziari, che si dice siano "al vertice" della catena alimentare, sono predatori che depredano animali più piccoli sotto di loro nella catena alimentare.

I decompositori

Tutti gli esseri viventi hanno una vita si estende, e senza un modo per riciclare gli organismi morti, l'ecosistema verrebbe presto riempito con i resti della vita vegetale e animale. I decompositori abbattono tali resti convertendoli in parti sempre più piccole, che alla fine diventano terra nuova. I batteri e gli insetti svolgono questa funzione, così come i funghi e alcuni spazzini più grandi. Il terreno ricco di sostanze nutritive risulta ideale per la crescita dei semi, ricominciando il ciclo della vita.