Непрерывный поток солнечной энергии воспринимается молекулами живых клеток растений и в результате фотосинтеза преобразуется в энергию химических связей создаваемого органического вещества. В отличие от растений животные не способны к реакциям фото- или хемосинтеза, поэтому вынуждены использовать солнечную и очень незначительно химическую энергию опосредовано – питаясь органическим веществом, созданным растениями. Животные-консументы 1-го уровня питаются растительной пищей и одновременно служат пищей животных-консументов 2-го уровня и т. д. Таким образом в экосистемах образуется цепь последовательной передачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов к другим, которая называется трофической или пищевой.
При каждом очередном переносе большая часть (более 90 %) потенциальной энергии пищи теряется, переходя в тепло. Данное обстоятельство ограничивает возможное число звеньев пищевой цепи до 4 – 5. Чем короче пищевая цепь или чем ближе к её началу место, занимаемое данным организмом, тем больше доступной пищи и энергии.
Пищевые цепи можно разделить на два основных типа: пастбищные цепи, которые начинаются с зелёного растения и идут дальше к пасущимся фитофагам, а затем к хищникам; детритные цепи, которые от мёртвого органического вещества идут к детритофагам, а затем к хищникам.
Пастбищные цепи, в свою очередь, объединяют пищевые цепи хищников и пищевые цепи паразитов.
Пищевые цепи хищников идут от продуцентов к травоядным, поедаемым мелкими плотоядными, а они служат пищей более крупным хищникам и т.д. По мере продвижения по цепи хищников животные увеличиваются в размерах и уменьшаются в числе.
Трофические цепи бывают простыми и короткими, например, «осина – заяц – лиса», и более сложными и длинными, например, «сосна - тли - божьи коровки - пауки – насекомоядные птицы - хищные птицы».
Удлинение цепи происходит благодаря участию в ней хищников.
Пищевые цепи паразитов, наоборот, ведут к организмам, которые всё более уменьшаются в размерах и увеличиваются численно. Примером может служить цепь: «трава - травоядные млекопитающие - блохи – жгутиконосцы».
В детритных цепях консументами являются детритофаги, относящиеся к различным систематическим группам: мелкие животные, преимущественно беспозвоночные, которые живут в почве и питаются опавшей листвой, или бактерии и грибы, разлагающие органические вещества по схеме: «детрит - бактерии, грибы» или «детрит – мелкие животные – хищники».
В большинстве случаев деятельность обеих групп детритофагов характеризуется строгой согласованностью: животные создают условия для работы микроорганизмов, разделяя трупы животных и мёртвые растения на мелкие части.
Пищевые цепи, начинающиеся с зеленых растений и от мёртвого органического вещества, чаще всего представлены в экосистемах совместно, но почти всегда одна из них доминирует над другой. Тем не менее в некоторых специфических средах (например, подземной), где существование организмов с хлорофиллом невозможно из-за отсутстыия света, сохраняются пищевые цепи только детритного типа.Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетены. Они составляют так называемые пищевые сети. Принцип образования пищевых сетей состоит в следующем. Каждый продуцент имеет не одного, а несколько консументов. В свою очередь, консументы, среди которых преобладают полифаги, пользуются не одним, а несколькими источниками питания.
Необходимо подчеркнуть, что трофическая классификация делит на группы не сами виды, а типы их жизнедеятельности. Популяция одного вида может занимать один или более трофических уровней, в зависимости от того, какие источники энергии эти виды используют. Точно так же любой трофический уровень представлен не одним, а несколькими видами, в результате чего цепи питания сложно переплетены.
В процессе жизнедеятельности всех уровней трофической цепи возникают обходы. Зелёные растения частично или полностью сбрасывают листву, значительная часть организмов постоянно отмирает. В конечном счёте, созданное органическое вещество частично или полностью заменяется. Эта замена происходит благодаря особому звену трофической цепи – звену редуцентов. Это звено составляют бактерии, грибы, простейшие, мелкие беспозвоночные организмы. Редуценты разлагают органические остатки всех трофических уровней продуцентов и консументов на минеральные компоненты. Минеральные вещества и выделяющийся при дыхании редуцентов диоксид углерода (CO2) вновь возвращаются к продуцентам.
Рекомендуем прочитать:
- различия природных антропогенные экосистемы
- энергетика и продуктивность экосистем
- общая характеристика живых веществ в природе
- живое вещество функции и свойства живого вещества
- круговороты в биосфере
- развитие экосистем сукцессия
- антропогенная нагрузка классификация
- экологические ниши
- принцип организации экосистем
- форическая связь
Конспект по экологии