சூழலியல் பிரமிடுகள் (Ecological Pyramids)
ஏன் இது முக்கியம்? சூழலியல் பிரமிடுகள் பரீட்சையில் மிகவும் அதிகமாக கேட்கப்படும் தலைப்புகளில் ஒன்று — எந்த கூம்பு தலைகீழாக இருக்கலாம், எது ஒருபோதும் இருக்காது என்பது துல்லியமாக தெரிந்திருக்க வேண்டும்.
கடல் சூழற்தொகுதியில் phytoplankton சிறியதாக இருந்தும் zooplankton பெரியதாக இருப்பதால் உயிர்த்திணிவு கூம்பு தலைகீழாகும் — ஆனால் சக்தி கூம்பு எப்போதும் நிமிர்ந்தே இருக்கும். இந்த வேறுபாட்டை புரிவதே இந்தப் பாடத்தின் இதயம்.
- போசணை மட்டம் (trophic level), உணவுச் சங்கிலி ஆகியவற்றுடன் சூழலியல் பிரமிடு (கூம்பகம்) தொடர்புறுவதை விளக்குதல்.
- சக்தி, எண், உயிர்த்திணிவு (energy, numbers, biomass) எனும் மூன்று வகைக் கூம்பகங்களை வேறுபடுத்துதல்.
- நிமிர்ந்த (upright) மற்றும் தலைகீழான (inverted) கூம்பகங்கள் எங்கு உருவாகின்றன என உதாரணத்துடன் கூறுதல்.
1. கூம்பகம் ஏன் உருவாகின்றது? (Why a pyramid forms)
உணவுச் சங்கிலியில் சக்தியின் (energy) பாய்ச்சல் எப்பொழுதும் ஒரே திசையில் (unidirectional) நிகழ்கின்றது. ஒவ்வொரு போசணை மட்டத்திலும் (trophic level) சுவாசத்தின் மூலமும் வெப்பமாகவும் ஏறக்குறைய 90% சக்தி இழக்கப்படுகின்றது; எனவே அடுத்த மட்டத்திற்கு சுமார் 10% சக்தி மட்டுமே கடத்தப்படுகின்றது. இக்காரணத்தால் ஒரு உணவுச் சங்கிலியில் போசணை மட்டங்களின் எண்ணிக்கை நான்கு அல்லது ஐந்துக்கு மட்டுப்படுத்தப்படுகின்றது. கீழிருந்து மேலே செல்லச் செல்ல சக்தியின் கிடைக்கும் தகவு குறைந்து செல்வதால் ஒரு கூம்பக (pyramid) வடிவம் உருவாகின்றது. குறுகிய உணவுச் சங்கிலியே சூழலியல் ரீதியில் மிகச் சிறந்தது; உயரிய மட்டத்தில் கூடிய சக்தியைக் கொண்டிருக்கும்.
2. எல்டோனிய பிரமிடுகள் (Eltonian pyramids)
Eltonian ecological pyramid
Wikipedia → · CC
சூழலியல் பிரமிடு எனும் கருத்தை சார்லஸ் எல்டன் (Charles Elton) உருவாக்கினார்; எனவே இவை எல்டோனிய பிரமிடுகள் (Eltonian pyramids) எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு போசணை மட்டத்திலும் உள்ள உயிரினங்களின் எண்ணிக்கை, உயிர்த்திணிவு (biomass) அல்லது உற்பத்தித்திறன் (productivity) ஆகியவற்றை இவை வரைகலையாக வெளிப்படுத்துகின்றன. எல்லாக் கூம்பகங்களும் அடிப்பகுதியில் முதலான உற்பத்தியாளர்களுடன் (primary producers) தொடங்கி, தாவரப் போசணையாளர்கள் (herbivores), ஊனுண்ணிகள் (carnivores) என மேல்நோக்கிச் செல்கின்றன; உயரிய மட்டம் உணவுச் சங்கிலியின் உச்சியில் அமைகின்றது. மூன்று வகைக் கூம்பகங்கள் உள்ளன — சக்திக் கூம்பகம் (pyramid of energy), எண் கூம்பகம் (pyramid of numbers), உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் (pyramid of biomass).
3. சக்திக் கூம்பகம் (Pyramid of Energy)
Energy transfer across trophic layers
Wikipedia → · CC
சக்திக் கூம்பகம் வௌ;வேறு போசணை மட்டங்களில் உள்ள சக்தியின் அளவைப் (amount of energy) பிரதிபலிக்கின்றது; சூழற்தொகுதியின் பரும்படியான (overall) தன்மையை இது வெளிப்படுத்துகின்றது. சக்தியின் பாய்ச்சலின் போது ஒவ்வொரு மட்டத்திலும் கணிசமான அளவு சக்தி வெப்பமாகவும் சுவாசத்தின் மூலமும் இழக்கப்படுவதால் சக்திக் கூம்பகம் எப்பொழுதும் நிமிர்ந்ததாக (always upright) இருக்கும்.
- வௌ;வேறு போசணை மட்டங்களில் சக்திப் பாய்ச்சலைக் காட்டுகின்றது.
- உயரிய போசணை மட்டத்தில் சக்தி குறைந்தளவிலும், தாழ்ந்த மட்டத்தில் சக்தி கூடியளவிலும் காணப்படும்.
- ஒவ்வொரு மட்டத்திலும் வெப்பம், சுவாசம் வடிவில் தொடர்ந்து சக்தி இழக்கப்படுகின்றது.
4. எண் கூம்பகம் (Pyramid of Numbers)
எண் கூம்பகம் அடுத்துத் தொடரும் போசணை மட்டங்களில் உள்ள முதலான உற்பத்தியாளர்கள், தாவரப் போசணையாளர்கள், ஊனுண்ணிகள் ஆகியோரின் தனியன் எண்ணிக்கையை (number of individuals) குறிக்கின்றது. பெரும்பாலான நிலைகளில் கீழிருந்து மேல்நோக்கிச் செல்லும்போது எண்ணிக்கை படிப்படியாகக் குறைந்து செல்கின்றது. எண் கூம்பகம் சூழற்தொகுதிகளுக்கிடையே வேறுபடும்; எனவே இது குறைந்த நம்பகத்தன்மை கொண்டது.
- நிமிர்ந்த எண் கூம்பகம் (upright): உற்பத்தியாளர்கள் → தாவரப் போசணையாளர்கள் → ஊனுண்ணிகள் என எண்ணிக்கை குறையும் சாதாரண சூழல்.
- தலைகீழான எண் கூம்பகம் (inverted): ஒரு பெரிய விருந்து வழங்கி (host) மரத்தில் பல ஒட்டுண்ணிகள் (parasites) வாழும்போது மேல் மட்டத்தில் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கின்றது.
5. உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் (Pyramid of Biomass)
Aquatic food web
Wikipedia → · CC
உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் பெரிதும் அடிப்படையானது (more fundamental). கூம்பகம் உயர் போசணை மட்டங்களை அடையும்போது உயிர்த்திணிவின் (biomass) அளவு படிப்படியாகக் குறைந்து செல்கின்றது. பசிய உயிர்த்திணிவில் (fresh weight) பெருமளவு நீர் இருப்பதால், உலர்திணிவே (dry weight) அங்கியின் சேதனப் பதார்த்தத்தில் (organic matter) கிடைக்கக்கூடிய சக்தியின் அளவைப் பிரதிபலிக்கின்றது.
- நேரான உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் (upright): நுகரிகளின் உயிர்த்திணிவு குறைவாகவும் முதலான உற்பத்தியாளர்களின் உயிர்த்திணிவு உயர்வாகவும் இருக்கும்போது. உதாரணம் — காட்டுச் சூழற்தொகுதி (forest ecosystem).
- தலைகீழான உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் (inverted): சில நீர்சார் சூழற்தொகுதிகளில் (aquatic ecosystems) பெரிய தாவரப் பிளாங்க்டன்கள் முதலான நுகரிகளால் உணவாகக் கொள்ளப்படும்போது.
6. மூன்று கூம்பகங்களின் ஒப்பீடு (Comparison)
| வகை (Type) | அளவீடு (Measure) | வடிவம் (Shape) | நம்பகத்தன்மை (Reliability) |
|---|---|---|---|
| சக்திக் கூம்பகம் (Pyramid of Energy) | kJ / m² / yr | எப்பொழுதும் நிமிர்ந்தது (always upright) | மிக நம்பகமானது |
| எண் கூம்பகம் (Pyramid of Numbers) | தனியன் எண்ணிக்கை (count) | பொதுவாக நிமிர்ந்தது; ஒட்டுண்ணி சூழலில் தலைகீழாகலாம் | குறைந்த நம்பகத்தன்மை |
| உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் (Pyramid of Biomass) | g / m² (உலர்திணிவு) | பொதுவாக நிமிர்ந்தது; சில நீர்ச் சூழலில் தலைகீழாகலாம் | இடைநிலை |
Food Webs and Energy Pyramids: Bedrocks of Biodiversity
Amoeba Sisters
- சார்லஸ் டார்வின் / Charles Darwin
- சார்லஸ் எல்டன் / Charles Elton
- லிண்டமன் / Lindeman
- ஹெக்கல் / Haeckel
- தான்ஸ்லி / Tansley
பதில் / Answer
- எல்டோனிய பிரமிடுகள் / Eltonian pyramids
- மெண்டலிய பிரமிடுகள் / Mendelian pyramids
- கார்பன் பிரமிடுகள் / Carbon pyramids
- டார்வினியப் பிரமிடுகள் / Darwinian pyramids
- -
பதில் / Answer
- 10%
- 50%
- 90%
- 100%
- 25%
பதில் / Answer
- 90%
- 10%
- 50%
- 1%
- 75%
பதில் / Answer
- இருதிசை / Bidirectional
- ஒருதிசை (unidirectional) / Unidirectional
- சுழற்சியானது / Cyclic
- சீரற்றது / Random
- -
பதில் / Answer
- 1–2
- 4 அல்லது 5 / 4 or 5
- 8–10
- வரம்பற்றது / Unlimited
- 20
பதில் / Answer
- சக்தி, எண், உயிர்த்திணிவு / Energy, numbers, biomass
- நீர், காபன், நைதரசன் / Water, carbon, nitrogen
- தாவர, விலங்கு, நுண்ணங்கி / Plant, animal, microbe
- உற்பத்தி, நுகர்வு, சிதைவு / Production, consumption, decay
- -
பதில் / Answer
- எண் கூம்பகம் / Pyramid of numbers
- உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் / Pyramid of biomass
- சக்திக் கூம்பகம் / Pyramid of energy
- ஒட்டுண்ணிக் கூம்பகம் / Parasite pyramid
- -
பதில் / Answer
- எண் கூம்பகம் / Pyramid of numbers
- சக்திக் கூம்பகம் / Pyramid of energy
- உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் / Pyramid of biomass
- ஒன்றுமில்லை / None
- -
பதில் / Answer
- உயரிய போசணை மட்டம் / Highest trophic level
- தாழ்ந்த போசணை மட்டம் / Lowest trophic level
- நடு மட்டம் / Middle level
- எல்லா மட்டத்திலும் சமம் / Equal everywhere
- -
பதில் / Answer
- g / m²
- தனியன் எண்ணிக்கை / Count
- kJ / m² / yr
- °C
- ml / L
பதில் / Answer
- தனியன்களின் எண்ணிக்கை / Number of individuals
- உலர்திணிவு / Dry weight
- சக்தி அளவு / Amount of energy
- நீர் உள்ளடக்கம் / Water content
- -
பதில் / Answer
- சக்திக் கூம்பகம் / Pyramid of energy
- எண் கூம்பகம் / Pyramid of numbers
- உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் / Pyramid of biomass
- ஒன்றுமில்லை / None
- -
பதில் / Answer
- காட்டுச் சூழல் / Forest
- விருந்து வழங்கி–ஒட்டுண்ணி தொடர்பு / Host–parasite relationship
- புல்வெளி / Grassland
- பாலைவனம் / Desert
- -
பதில் / Answer
- எண் கூம்பகம் / Pyramid of numbers
- சக்திக் கூம்பகம் / Pyramid of energy
- உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம் / Pyramid of biomass
- ஒளிக் கூம்பகம் / Pyramid of light
- -
பதில் / Answer
- எடைபோட எளிது / Easy to weigh
- பசிய திணிவில் நீர் அதிகம்; உலர்திணிவே சக்தியைப் பிரதிபலிக்கும் / Fresh weight has much water; dry weight reflects energy
- நிறம் தெரியும் / Shows colour
- விரைவானது / It is faster
- -
பதில் / Answer
- kJ / m² / yr
- g / m² (உலர்திணிவு) / g/m² dry weight
- தனியன் எண்ணிக்கை / Count
- mol / L
- -
பதில் / Answer
- காட்டுச் சூழற்தொகுதி / Forest ecosystem
- குளம் / Pond
- பெருங்கடல் / Open ocean
- ஆறு / River
- -
பதில் / Answer
- காட்டுச் சூழல் / Forest
- சில நீர்சார் சூழற்தொகுதிகள் / Some aquatic ecosystems
- பாலைவனம் / Desert
- புல்வெளி / Grassland
- -
பதில் / Answer
- உயர் ஊனுண்ணிகள் / Top carnivores
- முதலான உற்பத்தியாளர்கள் / Primary producers
- பிரிகையாக்கிகள் / Decomposers
- தாவரப் போசணையாளர்கள் / Herbivores
- -
பதில் / Answer
- போசணை அமைப்பு (trophic structure) / Trophic structure
- நிற அமைப்பு / Colour structure
- மண் அமைப்பு / Soil structure
- தட்பவெப்ப நிலை / Climate
- -
பதில் / Answer
- குறையும் / Decreases
- பெரிதாகும் / Increases
- மாறாது / Stays same
- மறையும் / Disappears
- -
பதில் / Answer
- நீளமானது / Longest one
- குறுகியது / Shortest one
- கிளைத்தது / Branched one
- சுழற்சியானது / Cyclic one
- -
பதில் / Answer
- ஒளி / Light
- வெப்பம் மற்றும் சுவாசம் / Heat and respiration
- ஒலி / Sound
- மின்சாரம் / Electricity
- -
பதில் / Answer
- ஊனுண்ணிகள் / Carnivores
- முதலான உற்பத்தியாளர்கள் (autotrophs) / Primary producers
- ஒட்டுண்ணிகள் / Parasites
- பிரிகையாக்கிகள் / Decomposers
- -
பதில் / Answer
- எப்பொழுதும் ஒரே மாதிரி / Always the same
- வேறுபடும் / Varies
- எப்பொழுதும் தலைகீழ் / Always inverted
- ஒருபோதும் மாறாது / Never changes
- -
பதில் / Answer
- குறைவு / Less
- கூடுதல் / More
- பூச்சியம் / Zero
- மாறாதது / Unchanged
- -
பதில் / Answer
- சக்தி மேலே செல்லச் செல்ல எப்பொழுதும் குறையும் / Energy always decreases upward
- தனியன் எண்ணிக்கை மாறும் / Numbers vary
- நீர் அதிகம் / Too much water
- அளவீடு கடினம் / Hard to measure
- -
பதில் / Answer
- அதிகம் / Maximum
- குறைந்தளவு / Minimum
- சமம் / Equal
- வரம்பற்றது / Unlimited
- -
பதில் / Answer
- அதிகரிக்கும் / Increasing
- படிப்படியாகக் குறையும் / Gradually decreasing
- மாறாது / Staying constant
- இரட்டிப்பாகும் / Doubling
- -
பதில் / Answer
- சூழலியல் பிரமிடு ஏன் கூம்பக வடிவம் பெறுகின்றது என விளக்குக. / Explain why an ecological pyramid takes a pyramid shape. (3)
- மூன்று வகைச் சூழலியல் பிரமிடுகளைப் பெயரிடுக. / Name the three types of ecological pyramid. (3)
- சக்திக் கூம்பகம் எப்பொழுதும் நிமிர்ந்ததாக இருப்பதற்கான காரணத்தைக் கூறுக. / Give the reason the pyramid of energy is always upright. (2)
- தலைகீழான உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகத்திற்கு ஒரு உதாரணம் தருக. / Give one example of an inverted pyramid of biomass. (2)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) சக்திக் கூம்பகம், எண் கூம்பகம், உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம். (3)
(இ) சக்தி ஒவ்வொரு மட்டத்திலும் இழக்கப்பட்டு மேலே குறைந்து செல்வதால் ஒருபோதும் தலைகீழாகாது. (2)
(ஈ) சில நீர்சார் சூழற்தொகுதிகள் — பெரிய தாவரப் பிளாங்க்டன் முதலான நுகரிகளால் உணவாகும். (2)
சக்தி, எண், உயிர்த்திணிவு எனும் மூன்று சூழலியல் பிரமிடுகளையும் அவற்றின் வடிவம், அளவீடு, நம்பகத்தன்மை, உதாரணங்களுடன் ஒப்பிட்டு விளக்குக. / Compare the three ecological pyramids (energy, numbers, biomass) with their shape, measure, reliability and examples.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• சக்திக் கூம்பகம்: kJ/m²/yr; எப்பொழுதும் நிமிர்ந்தது; மிக நம்பகமானது.
• எண் கூம்பகம்: தனியன் எண்ணிக்கை; பொதுவாக நிமிர்ந்தது; ஒட்டுண்ணி–விருந்து வழங்கியில் தலைகீழ்; குறைந்த நம்பகத்தன்மை.
• உயிர்த்திணிவுக் கூம்பகம்: g/m² உலர்திணிவு; அடிப்படையானது; காட்டில் நிமிர்ந்தது, சில நீர்ச் சூழலில் தலைகீழ்.
• முடிவு: சக்திக் கூம்பகமே மிக நம்பகமானது; குறுகிய சங்கிலி அதிகச் சக்தித் திறன் கொண்டது.
பதில் / Show answer
பதில் / Show answer
- எண்ணிக்கை, உயிர்த்திணிவு, ஆற்றல் பிரமிடுகள்.
- ஆற்றல் பிரமிடு எப்போதும் நிமிர்ந்தது.
- எண்ணிக்கை/உயிர்த்திணிவு பிரமிடு சில நேரம் தலைகீழ்.