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 supporta una serie di piante biodiversità, che a loro volta forniscono cibo per altri esseri viventi. Esistono diversi tipi distinti di habitat boschivi sulla Terra, come conifere, latifoglie e miste. Uno studio sulla foresta decidua mostra come una catena alimentare funzioni all'interno di un ecosistema che subisce distinti cambiamenti stagionali.
Il ciclo della foresta decidua
Contrariamente alla foresta di conifere, i cui alberi generalmente non perdono le foglie ciascuno anno, la foresta decidua è caratterizzata dalla prevalenza di alberi in fiore, cespugli e arbusti, la maggior parte dei quali perde 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 della 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 del sole in molecole di zucchero. Queste molecole immagazzinano l'energia da utilizzare successivamente dalla pianta e, in definitiva, 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 convertono la luce solare in Queste piante diventano successivamente la fonte alimentare di base per i consumatori al di sopra di loro nella catena alimentare: ad esempio, insetti, uccelli, roditori e cervi mangiano le foglie e altre parti delle piante, assumendo l'energia immagazzinata come sostentamento. Tuttavia, si verifica anche la simbiosi, in base alla quale organismi di diverse specie operano in una sorta di accordo cooperativo, come quando le api impollinano le piante mentre raccolgono il nettare. Inoltre, i batteri nel suolo scompongono i nutrienti in una forma facilmente utilizzabile dai sistemi radicali delle piante.
I consumatori
All'interno della catena alimentare dell'habitat della foresta decidua, i consumatori sono organismi che non sono in grado di produrre il loro cibo e devono 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 predano animali più piccoli sotto di loro nella catena alimentare.
The Decomposers
Tutti gli esseri viventi hanno una durata di vita, e senza un modo per riciclare gli organismi morti, l'ecosistema sarebbe presto riempito con i resti della vita animale e vegetale. I decompositori scompongono tali resti convertendoli in parti sempre più piccole, che alla fine diventano nuovi terreni. I batteri e gli insetti svolgono questa funzione, così come i funghi e alcuni spazzini più grandi. Il risultante terreno ricco di nutrienti diventa ideale per far crescere i semi, ricominciando il ciclo vitale.