الاستعداد لمباراة CRMEFPréparation CRMEFمباراة CRMEFCRMEF SVT

السلاسل والشبكات الغذائية

1. أهداف الدرس

في نهاية هذا الدرس، ينبغي أن تكون قادرًا على:

  • إقامة علاقة غذائية واحترام اصطلاح السهم؛
  • تعريف المستوى الغذائي وإسناد متعضية إلى مستواها بشكل صحيح، بما في ذلك القارتات؛
  • التمييز بين سلسلة الرعي والسلسلة الحطامية وسلسلة التطفل، وتقدير أهميتها النسبية؛
  • إنشاء شبكة غذائية انطلاقًا من معطيات حول الأنظمة الغذائية؛
  • توقع النتائج المباشرة وغير المباشرة لتغيّر عدد أفراد داخل شبكة؛
  • تفسير محدودية عدد المستويات الغذائية؛
  • تفسير ظاهرتي التراكم الحيوي والتضخم الحيوي على امتداد السلاسل.

2. العلاقة الغذائية: الوحدة الأساسية

3. المستويات الغذائية

المستوى الغذائي الصنف الوظيفي مصدر الغذاء
المستوى 1 منتجون (ذاتيو التغذية) مادة معدنية + طاقة ضوئية أو كيميائية
المستوى 2 مستهلكون من الدرجة الأولى (عواشب) المنتجون
المستوى 3 مستهلكون من الدرجة الثانية (لواحم) المستهلكون من الدرجة الأولى
المستوى 4 فما فوق مستهلكون من الدرجة الثالثة، مفترسات عليا مستهلكو المستويات الدنيا
مستوى عرضاني آكلات الحطام والمُحلِّلات المادة العضوية الميتة من كل المستويات

4. أنماط السلاسل الغذائية

صورة 1 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

خطاطة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector) بخطوط واضحة وألوان هادئة متباينة، تعرض سلسلتين متوازيتين مترابطتين. السلسلة العليا، عنوانها «سلسلة الرعي»، مصطفة أفقيًا بأسهم سوداء غليظة موجهة ومسمّاة «يُؤكل من طرف»: نبتة خضراء ← جرادة ← سحلية ← جارح. السلسلة السفلى، عنوانها «السلسلة الحطامية»، مسهَّمة كذلك: فرش ومادة عضوية ميتة ← دودة أرض وحشرة خشب ← زبابة ← جارح. بين السلسلتين أسهم عمودية متقطعة تنزل من كل حلقة في السلسلة العليا نحو خانة «المادة العضوية الميتة» في السلسلة السفلى، مسمّاة «أوراق ميتة، جثث، فضلات». على الجانب إطار «المُحلِّلات: بكتيريات وفطريات» يتلقى أسهمًا من السلسلتين ويعيد سهمًا رماديًا نحو النبتة الخضراء مسمّى «أملاح معدنية». خلفية بيضاء نظيفة، تسميات بخط عربي واضح، رسم تخطيطي دقيق وليس فنيًا

نمط السلسلة نقطة الانطلاق الخصائص
سلسلة الرعي (أو الافتراس) مادة نباتية حية حلقات متزايدة الحجم، وأعداد متناقصة
السلسلة الحطامية مادة عضوية ميتة: فرش، جثث، فضلات تتلقى نفايات كل المستويات؛ وهي غالبًا المسلك المهيمن كميًا في الحميلات القارية وقيعان الأوساط المائية
سلسلة التطفل مضيف حي حلقات متناقصة الحجم ومتزايدة الأعداد

5. من الخطي إلى الشبكي

في الواقع، لا يكاد يوجد مستهلك يتوقف على فريسة واحدة، ولا فريسة لها مفترس واحد.

صورة 2 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

خطاطة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector)، ألوان هادئة متباينة، تعرض الشبكة الغذائية لمرج، منظمة في أربعة صفوف أفقية متراكبة تقابل المستويات الغذائية، مع عمود من المعالم على الجانب: «منتجون»، «مستهلكون من الدرجة الأولى»، «مستهلكون من الدرجة الثانية»، «مستهلكون من الدرجة الثالثة». في الأسفل ثلاثة منتجين (نجيليات، برسيم، شجيرة)؛ وفوقهم أربعة مستهلكين أوليين (جرادة، منّة، فأر حقل، أرنب)؛ وفوقهم أربعة مستهلكين ثانويين (عنكبوت، دعسوقة، سحلية، ابن عرس)؛ وفي الأعلى مفترسان عاليان (جارح، ثعلب). أسهم متقاطعة كثيرة تربط المستويات، بحيث تتلاقى عدة فرائس عند مفترس واحد وتنطلق عدة مفترسات من فريسة واحدة. إطار جانبي يبرز «قد ينتمي النوع الواحد إلى عدة سلاسل» بسهم يشير إلى فأر الحقل، المستهلَك من طرف ابن عرس والجارح والثعلب معًا. خلفية بيضاء نظيفة، تسميات بخط عربي واضح، رسم تخطيطي واضح ومقروء

وتنبثق عن هذه البنية ثلاث خاصيات:

  • تعدد الخيارات الغذائية: المستهلك ذو الفرائس المتعددة يستطيع تحويل افتراسه عند ندرة إحداها.
  • الاستقرار: كلما تعددت المسالك وتكررت، قل تأثير اختفاء نوع في المجموع. فالشبكة الغنية أكثر مقاومة من السلسلة البسيطة.
  • الآثار غير المباشرة: يؤثر نوعان لا رابط مباشر بينهما أحدهما في الآخر بواسطة نوع ثالث.

6. إنشاء شبكة غذائية واستثمارها

6.1. كيف تُقام

تأتي المعطيات من الملاحظة المباشرة، وتحليل المحتويات المعدية والبراز، وفحص كريات القيء عند الجوارح، ومن طرق أحدث كتحليل النسب النظيرية للأنسجة.

6.2. منهجية الإنشاء

  1. إحصاء الأنواع وتحديد النظام الغذائي لكل واحد منها.
  2. وضع المنتجين في القاعدة.
  3. رسم سهم من كل غذاء نحو مستهلِكه.
  4. ترتيب الأنواع حسب المستويات، مع وضع القارتات على تخوم صفين.
  5. إضافة خانة آكلات الحطام والمُحلِّلات، التي تتغذى من كل المستويات.

6.3. منهجية الاستثمار

7. لماذا تكون السلاسل قصيرة؟

نادرًا ما تضم السلسلة الغذائية أكثر من أربع أو خمس حلقات. والسبب سببان، ينبغي معرفة التعبير عنهما منفصلين:

  • سبب طاقي: يقترن الانتقال من مستوى إلى الذي يليه بضياعات كبيرة؛ فتصبح الطاقة المتاحة غير كافية لإعالة مستوى إضافي.
  • سبب ديموغرافي وبيئي: المفترسات ذات الرتب العليا كبيرة الحجم، قليلة العدد، ضعيفة نسبة التوالد، واسعة المجال، ومن ثم أكثر هشاشة.

8. التراكم الحيوي والتضخم الحيوي

تنقل السلاسل الغذائية كذلك المواد غير المرغوب فيها في الوسط.

  • التراكم الحيوي هو التراكم التدريجي لمادة ما في جسم فرد، لأنه يمتصها أسرع مما يطرحها.
  • التضخم الحيوي (أو التركيز على امتداد السلسلة) هو ارتفاع تركيز هذه المادة من مستوى غذائي إلى الذي يليه.

وللمواد المعنية ثلاث خاصيات مشتركة: فهي مستقرة (قليلة أو عديمة التفكك)، وذوابة في الدهون (ومن ثم تُخزَّن في الشحوم)، ورديئة الطرح. أمثلة كلاسيكية: بعض المبيدات العضوية الكلورية، والزئبق، والمعادن الثقيلة.

صورة 3 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

خطاطة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector)، ألوان هادئة متباينة، تعرض سلسلة غذائية مائية مرتبة عموديًا من الأسفل إلى الأعلى: ماء وعوالق نباتية، عوالق حيوانية، سمكة صغيرة، سمكة كبيرة، طائر آكل للأسماك. وإلى جانب كل حلقة مستطيل تمثل مساحته الملونة بالأحمر تركيز الملوث، متزايدة بوضوح من مستوى إلى الذي يليه، مع قيمة نسبية مدونة بجانب كل مستطيل (1، 10، 100، 1000، 10000، بوحدات اعتباطية). سهم عمودي على الجانب مسمّى «التضخم الحيوي: يرتفع التركيز من مستوى غذائي إلى الذي يليه». إطار في الأسفل يذكّر بالشروط الثلاثة: «مادة مستقرة، ذوابة في الدهون، رديئة الطرح». خلفية بيضاء نظيفة، تسميات بخط عربي واضح، رسم بياني دقيق ومقروء

9. الأخطاء الشائعة وفخاخ الامتحان

الخطأ الشائع الصياغة الصحيحة
السهم يتجه من المستهلك نحو ما يأكله. يُقرأ «يُؤكل من طرف» ويتبع اتجاه انتقال المادة والطاقة.
المستوى الغذائي خاصية ثابتة للنوع. إنه موقع داخل السلسلة؛ والقارت يشغل عدة مستويات في آن واحد.
المُحلِّلات هي الحلقة الأخيرة في السلسلة. تتلقى المادة من كل المستويات وتعيدها إلى المستوى 1 في شكل معدني.
معظم الإنتاج النباتي يمر عبر العواشب. في أغلب الحميلات القارية، المسلك المهيمن هو السلسلة الحطامية.
الشبكة المعقدة هشة لأنها تضم أنواعًا أكثر. تكرار المسالك يجعل الشبكة على العكس أكثر مقاومة من سلسلة خطية.
حذف مفترس يزيد فرائسه حتمًا. ينبغي فحص كل المسالك؛ وإذا تعارضت فالأثر غير محدد.
السلسلة قصيرة لأن المفترسات الكبرى نادرة. السبب الأول طاقي: الضياعات في كل تحويل تحد من عدد المستويات؛ وندرة المفترسات الكبرى نتيجة لذلك.
كل ملوث يتركز على امتداد السلاسل. المواد المستقرة والذوابة في الدهون والرديئة الطرح وحدها هي التي تتضخم حيويًا.

10. خلاصة

  • تنقل العلاقة الغذائية المادة والطاقة؛ ويُقرأ السهم «يُؤكل من طرف».
  • المستوى الغذائي موقع لا خاصية للنوع: منتجون (المستوى 1)، ومستهلكون بدرجات متتالية، وآكلات حطام ومُحلِّلات تتلقى من كل المستويات.
  • تُميَّز سلسلة الرعي والسلسلة الحطامية — المهيمنة كميًا في الغالب — وسلسلة التطفل ذات الحلقات المتناقصة الحجم.
  • تنتظم السلاسل في شبكات غذائية، يضمن تكرار مسالكها الاستقرار ويُحدث آثارًا غير مباشرة.
  • يتبع تحليل الشبكة منهجية ثابتة: الروابط المباشرة، ثم النشر، ثم إحصاء كل المسالك، ثم الجزم فقط عند تلاقيها.
  • السلاسل قصيرة لسبب طاقي أولًا، تعززه ديموغرافيا المفترسات الكبرى.
  • تخضع المواد المستقرة والذوابة في الدهون والرديئة الطرح لـتراكم حيوي ثم تضخم حيوي، مما يعرّض أساسًا المفترسات ذات الرتب العليا.

11. معجم المصطلحات

العربية الفرنسية
العلاقة الغذائية Relation trophique
السلسلة الغذائية Chaîne alimentaire
الشبكة الغذائية Réseau trophique
المستوى الغذائي Niveau trophique
سلسلة الرعي Chaîne de broutage
السلسلة الحطامية Chaîne détritique
سلسلة التطفل Chaîne de parasites
الفرش Litière
كرية القيء Pelote de réjection
المحتوى المعدي Contenu stomacal
الأثر غير المباشر Effet indirect
التراكم الحيوي Bioaccumulation
التضخم الحيوي Bioamplification
مادة ذوابة في الدهون Substance liposoluble

الدرس الموالي

الدرس 114 — تحويل الطاقة والأهرام البيئية. بعد تحديد مسار المادة، نُخضعه للتكميم: ما الحصة التي تنتقل فعليًا من مستوى إلى الذي يليه، وكيف تُعرَّف المردودات البيئية، وكيف تمثل أهرام الأعداد والكتلة الحية والطاقة — بشكل مضلِّل أحيانًا — بنية حميلة بيئية.

Chaînes et réseaux trophiques

1. Objectifs de la leçon

À la fin de cette leçon, vous devez être capable de :

  • établir une relation trophique et respecter la convention de la flèche ;
  • définir le niveau trophique et attribuer correctement un organisme à son niveau, y compris un omnivore ;
  • distinguer chaîne de broutage, chaîne détritique et chaîne de parasites, et apprécier leur importance relative ;
  • construire un réseau trophique à partir de données sur les régimes alimentaires ;
  • prévoir les conséquences directes et indirectes d'une variation d'effectif dans un réseau ;
  • expliquer pourquoi le nombre de niveaux trophiques est limité ;
  • expliquer les phénomènes de bioaccumulation et de bioamplification le long des chaînes.

2. La relation trophique : l'unité de base

3. Les niveaux trophiques

Niveau trophique Catégorie fonctionnelle Source de nourriture
Niveau 1 producteurs (autotrophes) matière minérale + énergie lumineuse ou chimique
Niveau 2 consommateurs de 1er ordre (phytophages) producteurs
Niveau 3 consommateurs de 2e ordre (zoophages) consommateurs de 1er ordre
Niveau 4 et au-delà consommateurs de 3e ordre, superprédateurs consommateurs des niveaux inférieurs
Niveau transversal détritivores et décomposeurs matière organique morte de tous les niveaux

4. Les types de chaînes trophiques

Image 1 — en préparation
Description

Schéma scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, traits nets, couleurs sobres et contrastées, présentant deux chaînes parallèles reliées. Chaîne supérieure, intitulée « chaîne de broutage », alignée horizontalement avec des flèches noires épaisses orientées vers la droite et légendées « est mangé par » : plante verte → criquet → lézard → rapace. Chaîne inférieure, intitulée « chaîne détritique », également fléchée : litière et matière organique morte → ver de terre et cloporte → musaraigne → rapace. Entre les deux chaînes, des flèches verticales en pointillé partant de chaque maillon de la chaîne supérieure descendent vers le compartiment « matière organique morte » de la chaîne détritique, annotées « feuilles mortes, cadavres, excréments ». À droite, un cadre « décomposeurs : bactéries et champignons » reçoit des flèches des deux chaînes et renvoie une flèche grise vers la plante verte, annotée « sels minéraux ». Fond blanc épuré, annotations en français, rendu schématique rigoureux et non artistique

Type de chaîne Point de départ Caractéristiques
Chaîne de broutage (ou de prédation) matière végétale vivante maillons de taille croissante, effectifs décroissants
Chaîne détritique (ou saprophage) matière organique morte : litière, cadavres, excréments reçoit les déchets de tous les niveaux ; souvent la voie quantitativement dominante dans les écosystèmes terrestres et les fonds aquatiques
Chaîne de parasites un hôte vivant maillons de taille décroissante et d'effectifs croissants

5. Du linéaire au réseau

Dans la réalité, presque aucun consommateur ne dépend d'une seule proie, et presque aucune proie n'a un seul prédateur.

Image 2 — en préparation
Description

Schéma scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, couleurs sobres et contrastées, présentant le réseau trophique d'une prairie, organisé en quatre rangées horizontales superposées correspondant aux niveaux trophiques, indiquées par une colonne de repères à gauche : « producteurs », « consommateurs de 1er ordre », « consommateurs de 2e ordre », « consommateurs de 3e ordre ». En bas, trois producteurs (graminées, trèfle, arbuste) ; au-dessus, quatre consommateurs primaires (criquet, puceron, campagnol, lapin) ; au-dessus, quatre consommateurs secondaires (araignée, coccinelle, lézard, belette) ; en haut, deux prédateurs supérieurs (rapace, renard). De nombreuses flèches croisées relient les niveaux, plusieurs proies convergeant vers un même prédateur et plusieurs prédateurs partant d'une même proie. Un encadré latéral souligne « une espèce peut appartenir à plusieurs chaînes » avec une flèche désignant le campagnol, consommé à la fois par la belette, le rapace et le renard. Fond blanc épuré, annotations en français, rendu schématique clair et lisible

Trois propriétés découlent de cette structure :

  • Polyvalence alimentaire : un consommateur ayant plusieurs proies peut reporter sa prédation en cas de raréfaction de l'une d'elles.
  • Stabilité : plus les voies sont nombreuses et redondantes, moins la disparition d'une espèce déstabilise l'ensemble. Un réseau riche est donc plus résistant qu'une chaîne simple.
  • Effets indirects : deux espèces sans lien direct s'influencent par l'intermédiaire d'une troisième.

6. Construire et exploiter un réseau trophique

6.1. Comment on l'établit

Les données proviennent de l'observation directe, de l'analyse des contenus stomacaux et des fèces, de l'examen des pelotes de réjection des rapaces, et de méthodes plus récentes comme l'analyse des rapports isotopiques des tissus.

6.2. Méthode de construction

  1. Recenser les espèces et déterminer le régime alimentaire de chacune.
  2. Placer les producteurs à la base.
  3. Tracer une flèche de chaque aliment vers son consommateur.
  4. Disposer les espèces par niveaux, en plaçant les omnivores à cheval sur deux rangées.
  5. Ajouter le compartiment des détritivores et décomposeurs, alimenté par tous les niveaux.

6.3. Méthode d'exploitation

7. Pourquoi les chaînes sont-elles courtes ?

Une chaîne trophique comporte rarement plus de quatre ou cinq maillons. Deux causes, qu'il faut savoir énoncer séparément :

  • Cause énergétique : le transfert d'un niveau au suivant s'accompagne de pertes considérables ; l'énergie disponible devient insuffisante pour soutenir un niveau supplémentaire.
  • Cause démographique et écologique : les prédateurs de rang élevé sont grands, peu nombreux, à faible taux de reproduction et à vaste territoire, donc plus vulnérables.

8. Bioaccumulation et bioamplification

Les chaînes trophiques transportent aussi les substances indésirables du milieu.

  • La bioaccumulation est l'accumulation progressive d'une substance dans l'organisme d'un individu, parce qu'il l'absorbe plus vite qu'il ne l'élimine.
  • La bioamplification (ou bioconcentration le long de la chaîne) est l'augmentation de la concentration de cette substance d'un niveau trophique au suivant.

Les substances concernées ont trois propriétés communes : elles sont stables (peu ou pas dégradables), liposolubles (donc stockées dans les graisses) et mal excrétées. Exemples classiques : certains pesticides organochlorés, le mercure, les métaux lourds.

Image 3 — en préparation
Description

Schéma scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, couleurs sobres et contrastées, présentant une chaîne trophique aquatique disposée verticalement, du bas vers le haut : eau et phytoplancton, zooplancton, petit poisson, gros poisson, oiseau piscivore. À côté de chaque maillon figure un rectangle dont la surface colorée en rouge représente la concentration du polluant, croissant nettement d'un niveau au suivant, avec une valeur relative indiquée à côté de chaque rectangle (1, 10, 100, 1 000, 10 000, en unités arbitraires). Une flèche verticale à droite est annotée « bioamplification : la concentration augmente d'un niveau trophique au suivant ». Un encadré en bas rappelle les trois conditions : « substance stable, liposoluble, mal excrétée ». Fond blanc épuré, annotations en français, rendu graphique rigoureux et lisible

9. Erreurs fréquentes et pièges d'examen

Erreur fréquente Formulation correcte
La flèche pointe du consommateur vers ce qu'il mange. Elle se lit « est mangé par » et suit le sens du transfert de matière et d'énergie.
Le niveau trophique est une propriété fixe de l'espèce. C'est une position dans la chaîne ; un omnivore occupe plusieurs niveaux à la fois.
Les décomposeurs sont le dernier maillon de la chaîne. Ils reçoivent la matière de tous les niveaux et la restituent au niveau 1 sous forme minérale.
L'essentiel de la production végétale passe par les herbivores. Dans la plupart des écosystèmes terrestres, la voie dominante est la chaîne détritique.
Un réseau complexe est fragile parce qu'il comporte plus d'espèces. La redondance des voies rend au contraire le réseau plus résistant qu'une chaîne linéaire.
Supprimer un prédateur augmente forcément ses proies. Il faut examiner toutes les voies ; si elles s'opposent, l'effet est indéterminé.
Une chaîne est courte parce que les grands prédateurs sont rares. La cause première est énergétique : les pertes à chaque transfert limitent le nombre de niveaux ; la rareté des grands prédateurs en est une conséquence.
Tout polluant se concentre le long des chaînes. Seules les substances stables, liposolubles et mal excrétées sont bioamplifiées.

10. Bilan

  • Une relation trophique transfère matière et énergie ; la flèche se lit « est mangé par ».
  • Le niveau trophique est une position, non une propriété de l'espèce : producteurs (niveau 1), consommateurs de rangs successifs, détritivores et décomposeurs recevant de tous les niveaux.
  • On distingue la chaîne de broutage, la chaîne détritique — souvent dominante quantitativement — et la chaîne de parasites, à maillons de taille décroissante.
  • Les chaînes s'organisent en réseaux trophiques, dont la redondance des voies assure la stabilité et produit des effets indirects.
  • L'analyse d'un réseau suit une méthode fixe : liens directs, propagation, recensement de toutes les voies, conclusion seulement si elles convergent.
  • Les chaînes sont courtes pour une raison d'abord énergétique, renforcée par la démographie des grands prédateurs.
  • Les substances stables, liposolubles et mal excrétées subissent bioaccumulation puis bioamplification, ce qui expose surtout les prédateurs de rang élevé.

11. Lexique

Français Arabe
Relation trophique العلاقة الغذائية
Chaîne alimentaire السلسلة الغذائية
Réseau trophique الشبكة الغذائية
Niveau trophique المستوى الغذائي
Chaîne de broutage سلسلة الرعي
Chaîne détritique السلسلة الحطامية
Chaîne de parasites سلسلة التطفل
Litière الفرش
Pelote de réjection كرية القيء
Contenu stomacal المحتوى المعدي
Effet indirect الأثر غير المباشر
Bioaccumulation التراكم الحيوي
Bioamplification التضخم الحيوي
Substance liposoluble مادة ذوابة في الدهون

Leçon suivante

Leçon 114 — Le transfert d'énergie et les pyramides écologiques. Le trajet de la matière étant établi, nous le quantifions : quelle part de l'énergie passe réellement d'un niveau au suivant, comment se définissent les rendements écologiques, et comment les pyramides de nombres, de biomasse et d'énergie représentent — parfois de façon trompeuse — la structure d'un écosystème.