Урок 7: кто что ест

Структура пищевой цепи

Отдельные организмы делятся на три группы: производителей, потребителей и деструкторов с точки зрения их уровня трофеев в материальном цикле. Трофейные уровни представляют собой звенья цепи питания. Каждый уровень включает в себя все организмы с одинаковым положением в пищевой цепи.

Продуценты

Отправной точкой являются производители, которые вообще не питаются другими организмами, но могут служить им в качестве пищи. Это растения, водоросли, цианобактерии, фитопланктон. Они строят сложные органические соединения из простых неорганических веществ, находящихся в воде, почве и воздухе, используя энергию солнца. Этот процесс называется фотосинтезом, потребляется углекислый газ и выпускается кислород в воздух. Таким образом, продуценты формируют первое звено цепи питания экосистемы. В воде растительную основу составляют в основном зеленые водоросли, на суше преобладают высшие растения.

Цепь питания — продуценты

Консументы

Потребители — следующие звенья пищевых связей. В отличие от растений, животные не могут вырабатывать органические соединения из энергии солнца, неорганических веществ. Поэтому должны поглощать органику, чтобы получать энергию, белковые соединения, жиры и углеводы для развития и поддержания их жизненно важных функций. К консументам относятся травоядные (фитофаги) и хищники (зоофаги). Между ними расположены всеядные животные, к которым принадлежит и человек. В зависимости от сложности цепи питания организмов, выделяют несколько порядков потребителей: основной, первичный, вторичный и т.д.

консумент 1 порядка

Деструкторы

Конец цепи питания образуют бактерии, грибки и многие почвенные организмы, которые разрушают мертвые органические вещества и используют их для производства неорганических веществ, необходимых растениям для восстановления органических соединений.

деструкторы в пищевой цепи

Симбиоз и паразитизм в пищевой цепи

Тем не менее, более половины всех типов планеты живет внутри или на телах других организмов. Эта тесная связь между особями разных видов может быть как для взаимной выгоды (симбиоз), так и для одностороннего преимущества (паразитические виды).

Лишайник подходит в качестве примера симбиоза. Лишайники состоят из водорослей и грибов. Водоросли производят углеводы в процессе фотосинтеза, которые поглощаются грибами. Грибы, в свою очередь, обеспечивают водоросли водой и питательными солями. Омела, с другой стороны, является примером паразита. Она проникает в дерево хозяина и извлекает минералы и воду.

Симбиоз в природе

Цепи питания в лиственных и смешанных лесах

Лиственные леса в большинстве своем распространены в Северном полушарии планеты. Они встречаются Западной и Центральной Европе, в Южной Скандинавии, на Урале, в Западной Сибири, Восточной Азии, Северной Флориде.

Лиственные леса делятся на широколиственные и мелколиственные. Для первых характерны такие деревья, как дуб, липа, ясень, клен, вяз. Для вторых — береза, ольха, осина.

Смешанными называются леса, в которых растут и хвойные, и лиственные деревья. Смешанные леса характерны для умеренного климатического пояса. Они встречаются на юге Скандинавии, на Кавказе, В Карпатах, на Дальнем Востоке, в Сибири, в Калифорнии, в Аппалачах, у Великих озер.

Цепи питания в лиственных и смешанных лесах

Смешанные леса состоят из таких деревьев, как ель, сосна, дуб, липа, клен, вяз, яблоня, пихта, бук, граб.

В лиственных и смешанных лесах очень распространены пастбищные цепи питания. Первым звеном цепи питания в лесах обычно служат многочисленные виды трав, ягоды, такие как малина, черника, земляника. бузина, кора деревьев, орехи, шишки.

Консументами первого порядка чаще всего будут такие травоядные животные, как косули, лоси, олени, грызуны, к примеру, белки, мыши, землеройки, а также зайцы.

Потребители второго порядка — хищники. Обычно это лиса, волк, ласка, горностай, рысь, сова и другие. Ярким примером того, что один и тот же вид участвует и в пастбищных, и в детритных цепях питания будет волк: он может как охотиться на мелких млекопитающих, так и поедать падаль.

Консументы второго порядка могут сами стать добычей более крупных хищников, особенно это касается птиц: например, мелкие совы могут быть съедены ястребами.

Замыкающим звеном будут редуценты (бактерии гниения).

Примеры цепей питания в лиственно-хвойном лесу:

кора березы — заяц — волк — редуценты;
древесина — личинка майского жука — дятел — ястреб — редуценты;
листовой опад (детрит) — черви — землеройки — сова — редуценты.

Гетеротрофы

Гетеротрофы (от греч. hetron «другой» и пища) — это организмы, которым для роста и развития необходимы органические соединения в качестве источника углерода. Они также известны как consum (от латинского consum, потреблять).

К гетеротрофам относятся все животные и люди, а также некоторые паразитические растения и бактерии. Внутри этих растений можно провести различие между паразитическими и хищными группами растений. Гетеротрофы (животные, грибы и некоторые прокариоты) не могут образовывать органические соединения непосредственно из неорганических веществ.

Гетеротрофы известны как потребители или участники пищевой цепи. Гетеротрофы являются противоположностью автотрофов, которые используют неорганические вещества, диоксид углерода или бикарбонат, в качестве единственного источника углерода. Все животные гетеротрофны, как и грибы и многие бактерии, а также древние (группа микроорганизмов с прокариотической клеточной структурой). Некоторые растения-паразиты также полностью или частично гетеротропны, а хищные растения — остотропны, потребляя мясо и дозируя азот.

Гетеротрофы не могут самостоятельно образовывать органические соединения на основе углерода из неорганических источников (например, животные, в отличие от растений, не могут фотосинтезировать) и поэтому должны получать питательные вещества из самоподкрепления или других зависимых питательных веществ. Чтобы называться гетеротелием, организм должен получать углерод из органических соединений. Если растение получает азот из органических соединений, но не углерод, оно считается самодостаточным.

Существует два потенциальных подтипа гетеротрофов.

Фотогетеротрофы, получающих энергию от света. К ним относятся некоторые виды бактерий, нуждающихся в готовых органических соединениях, источником энергии является свет. В частности, к фотогетеротрофам относят большинство несерных пурпурных бактерий, поскольку они растут лишь при наличии света и органических соединений.
Хезогетеротрофы, что получают энергию за счет окисления или восстановления неорганических смесей. Такой тип питания реализуется у человека, животных и многих микроорганизмов.

Задания для домашней работы

Изготовим модели цепочек питания, приведённые в ответе на вопросы раздела «Проверь себя»:

Капуста — Заяц — Волк.
Кедровый орех — Белка — Куница.

Эти удивительные насекомые оказываются не только очень красивыми, но и полезными. Они защищают наши сады и огороды от прочих насекомых, ведь несмотря на размер это хищники. Они питаются тлей, мелкими насекомыми, которые высасывают соки из листьев растений. Тем самым эти насекомые помогают садоводам сохранить свои урожаи.

Мне очень нравятся божьи коровки, они красивые и для человека безобидные. Я думаю, что их нельзя уничтожать, а надо наоборот привлекать к садам и огородам различными способами. Я точно никогда не раздавлю божью коровку.

Основные участники

У пищевой цепочки подобного типа есть несколько звеньев. В них состоят растительные, животные организмы и бактерии. Участников можно разделить на такие группы:

продуценты — организмы, способные самостоятельно генерировать энергию для жизнедеятельности, или автотрофы;
консументы — организмы с пищеварительным трактом, которые существуют благодаря поеданию консументов или организмов, подобных себе, но низшего уровня (например, сова питается мышами);
редуценты — микроорганизмы, пищей которым служат остатки органических соединений (детрит).

Чтобы правильно составить пастбищную пищевую цепь, следует знать детали местности и особенности региона обитания ее участников. Это леса, луга, озера и моря. Водные пищевые цепи питания более длинные, могут отличаться значительным количеством звеньев (5−7 и более). Первым звеном идут растения. Не начальным пищевым звеном являются растительноядные животные и бактерии, которые активны после гибели живых организмов.

Удаленность организма пищевой цепи от продуцентов называют пищевым (трофическим) уровнем. Организмы, которые получают энергию солнца через одинаковое количество ступеней в цепочке, принадлежат одному уровню:

на первой ступени находятся зеленые растения, которые могут сами изготовить себе питание благодаря солнцу;
на второй — травоядные животные;
на третьей — хищники, которые поедают травоядных;
на четвертой — вторичные хищники.

Начальное звено

Начинаются пастбищные цепи всегда с продуцентов. Это растительные живые организмы, которые по характеру питания разделяются на автотрофов и хемотрофов. Каждый из этих типов функционирует по-своему:

Автотрофы. Улавливают солнечное излучение с длиной волны 380−710 нм. На земле это цветковые растения, хвойные, мхи, другие организмы, в клеточных структурах которых есть хлоропласты. В воде можно указать на зеленые водоросли, фитопланктон. К фотосинтезу способны некоторые бактерии, использующие пигмент бактерио-хлодан. Однако в результате деятельности они не выделяют кислород. Основные вещества, необходимые автотрофам для фотосинтеза — углекислый газ, вода, азот, фосфор, калий и другие микроэлементы.
Хемотрофы. Микроскопические вещества, которые при попадании в комфортную среду начинают постепенно окислять органические и неорганические соединения. В результате окислительно-восстановительных процессов выделяется энергия. Возможны следующие реакции: аэробные (в присутствии кислорода) и анаэробные (без него). Известно несколько тысяч видов подобных организмов и ежегодно открываются новые.

Суммарная масса продуцентов на планете — 95% от всех живых организмов. Ежегодно на Земле они вырабатывают до 100 млрд т органических веществ, которые можно употреблять в свежем виде, тереть, сушить, заготавливать на зиму. За этот же промежуток времени примерно столько же вещества окисляется, трансформируясь в углекислоту и воду.

Продолжение цепочки

Консументы представлены тремя видами живых организмов. Каждый из них занимает свое место в пищевой цепи. По характеру питания можно установить таких участников:

Консументы 1 порядка — травоядные (фитофаги). Потребляют продуценты — коренья, плоды, траву, нектар, семена. Это большинство насекомых, зайцы, бобры, хомяки, ламантины, беспозвоночные, сухопутные черепахи и другие организмы.
Консументы 2 порядка — хищники (поедающие фитофагов). Питаются травоядными существами. Среди них — волки, рыси, лисы, медведи, акулы, соколы, ястребы.
Консументы 3 порядка — падальщики (питанием им служат хищники). Наиболее известные паразитические представители — шакалы, еноты, грифы, жуки-могильщики, пираньи, термиты, гиены.

Финальная группа

Представлена редуцентами — одноклеточными или многоклеточными, питательной средой для которых являются отмершие организмы (растения и животные). Разлагаемые с помощью одноклеточных структур останки носят название детрит. После процесса разложения его употребляют растения и пастбищная цепочка питания в биоценозе замыкается.

О том, какое значение имеют растения на Земле, указывают многочисленные исторические факты. Например, 60 миллионов лет назад, во время Великой меловой катастрофы, внезапно вымерло много видов рептилий и растений. Вместе с ними остались в истории мозазавры, плезиозавры (обитатели морей) и множество моллюсков. Причиной этому послужило отсутствие солнечного света (Землю покрыло облако пыли), из-за чего вымер фитопланктон — первое звено в древней пищевой цепи.

Пищевые цепи хвойного леса

Для хвойного леса или тайги характерны разнообразные хвойные породы деревьев с небольшой примесью лиственных в подлеске. Животные тайги — бурундук, белка, заяц, лось, лесной северный олень, соболь, рысь, росомаха, медведь и другие. Здесь наблюдаются оба вида пищевых цепей.

Цепь первого вида начинается кедровыми орехами, вторым звеном выступает сибирский бурундук. На него нападает хищный соболь, но сам часто он попадает на обед росомахе.

Рис. 2. Сибирский бурундук.

В начале цепи второго вида погибшее дерево. В древесину жук-усач откладывает яйца, где вылупляются личинки и перерабатывают мёртвое органическое вещество. Весной и летом личинки находит и добывает большой пёстрый дятел. Таёжный охотник ястреб-тетеревятник не откажется полакомиться дятлом.

Жук-усач питается пыльцой цветов, поэтому является хорошим опылителем. На жуков охотятся насекомоядные птицы.

Рис. 3. Жук-усач.

Кратко описать цепи питания в лесу, привести примеры животных, составляющих цепи, можно на уроке по окружающему миру в 3 классе в виде доклада.

Цепи питания

В широколиственных лесах эти последовательности, конечно же, имеют свои особенности. Но в целом поглощение и взаимодействие происходит по общим законам и правилам, характерным практически для любой среды обитания. Ведь что есть пищевая цепь? По большому счету, это ситуация, когда питательные вещества и энергия переходят от одного живого организма к другому последовательным образом. Звенья, как правило, формируются из продуцентов и консументов (различных уровней). Первые в цепочке питаются не органикой, добывая питание для своей жизнедеятельности прямо из почвы, воздуха и воды. К примеру, большинство растений использует явление фотосинтеза. А бактерии, проживающие практически в любой среде, питаются минералами и газами. Консументы продолжают последовательность. Первого уровня – питаются растительной пищей (продуцентами) и называются травоядными (растительноядными). Второй, третий, четвертый уровни консументов питаются животной пищей — это плотоядные, или хищники.

пищевой пирамиды. Обычно таких представителей не так уж и много в определенной среде. Особая роль природой отводится падальщикам, микроорганизмам, которые перерабатывают мертвую плоть, превращая ее в неживую материю. Ведь если бы не они, вся земля была бы устлана трупами растений и животных!

Это интересно: Пингвины — описание видов, особенностей и мест, где они живут

Биологическое значение

Составление цепей питания помогает контролировать численность каждой из популяций во множестве существующих экосистем. По этим линейным изображениям ученым-биологам и экологам удобно отслеживать изменения в видовом многообразии той или иной зоны, просчитывать характер и степень влияния на виды тех или иных факторов: загрязнения, урбанизации, подселения новых пород, смена климата, экологические проблемы.

Достаточно наглядно показывают трофические пирамиды превосходство одной популяции над другой, их взаимоотношения, когда резкое увеличение одного вида ведет к сокращению другого. Таким образом, изучение пищевых взаимосвязей в природе при помощи трофических цепей способствует контролю над состоянием экологии и защите уязвимых разновидностей животных, грибов и растений, поддержанию естественного баланса в биосфере.

Уровни пищевой (трофической) цепи

Схема уровней пищевой (трофической) цепи

Пищевая цепь представляет собой линейную последовательность организмов, которые передают питательные вещества и энергию начиная с продуцентов и к высшим хищникам.

Трофический уровень организма — это положение, которое он занимает в пищевой цепи.

Первый трофический уровень

Пищевая цепь начинается с автотрофного организма или продуцента, производящего собственную пищу из первичного источника энергии, как правило, солнечной или энергии гидротермальных источников срединно-океанических хребтов. Например, фотосинтезирующие растения, хемосинтезирующие бактерии и археи.

Второй трофический уровень

Далее следуют организмы, которые питаются автотрофами. Эти организмы называются растительноядными животными или первичными потребителями и потребляют зеленые растения. Примеры включают насекомых, зайцев, овец, гусениц и даже коров.

Третий трофический уровень

Следующим звеном в пищевой цепи являются животные, которые едят травоядных животных — их называют вторичными потребителями или плотоядными (хищными) животными(например, змея, которая питается зайцами или грызунами).

Пятый трофический уровень

Третичных потребителей едят четвертичные потребители(например, ястреб ест сов).

Каждая пищевая цепь заканчивается высшим хищником или суперхищником — животным без естественных врагов (например, крокодил, белый медведь, акула и т.д.). Они являются «хозяевами» своих экосистем.

Когда какой-либо организм умирает, его в конце концов съедают детритофаги (такие, как гиены, стервятники, черви, крабы и т.д.), а остальная часть разлагается с помощью редуцентов (в основном, бактерий и грибов), и обмен энергией продолжается.

Стрелки в пищевой цепи показывают поток энергии, от солнца или гидротермальных источников до высших хищников. По мере того, как энергия перетекает из организма в организм, она теряется на каждом звене цепи. Совокупность многих пищевых цепей называется пищевой сетью.

Положение некоторых организмов в пищевой цепи может варьироваться, поскольку их рацион отличается. Например, когда медведь ест ягоды, он выступает как растительноядное животное. Когда он съедает грызуна, питающегося растениями, то становиться первичным хищником. Когда медведь ест лосося, то выступает суперхищником (это связано с тем, что лосось является первичным хищником, поскольку он питается селедкой, а она ест зоопланктон, который питается фитопланктоном, вырабатывающим собственную энергию благодаря солнечному свету). Подумайте о том, как меняется место людей в пищевой цепи, даже часто в течение одного приема пищи.

Лучшие статьи : Половая система человека: роль, репродуктивные органы и заболевания

Примеры

В лиственных лесах

Здесь чаще всего встречается детритный трофический тип, известная часть энергообмена происходит за счет переработки микробактериями лесной подстилки.

Обычная цепь питания в широколиственных лесах составлена из трех-четырех ниш:

Семена деревьев — лесная мышь — филин. В такой схеме дерево — продуцент, консумент первого порядка — мышь поедает продукт, производимый им — семя, а ее в свою очередь ловит филин, чья кормовая база на 60 % состоит из мелких грызунов.
Кора дерева или кустарника — жук-короед — воробей — ястреб. Подобный вид сложнее — здесь присутствуют консументы трех разрядов. Растительная пища — кора — идет на корм членистоногому короеду. Он становится добычей маленькой насекомоядной пташки — такой, как воробей. Тот попадает в когти крупной хищной птицы — ястреба, питающегося маленькими собратьями и млекопитающими.
Травянистое растение — гусеница — большой жук (красотел пахучий) — синица — кобчик. Представленная линейка — одна из сложнейших в лесу. В ней находятся два типа насекомых — гетеротрофов, один из которых плотоядный.

Чем богаче видовое разнообразие в природной зоне, тем сложнее будут трофические пирамиды, обнаруженные на ее территории.

В смешанных лесах

Эта зона отличается широким ареалом обитания множества разновидностей живых существ.

Вот пара примеров:

Гриб — лось — медведь. Короткая, но вполне отражающая особенности местной флоры и фауны взаимосвязь. Грибы-автотрофы поглощаются фитофагом-лосем. В природе на столь мощного копытного осмеливается охотиться лишь еще более мощный зверь – медведь. Именно косолапый является венцом этой экосистемы, не имея естественных врагов.
Ель — жук-древоточец — дятел — сокол — клещ. В данном случае цепь замыкается на редуценте – паразите, питающемся кровью сокола. Первая часть последовательности схожа с предыдущей, вторая содержит насекомое-деструктора, относящегося к группе паразитирующих организмов. Их участие в круговороте веществ весьма характерно для лесных территорий.

Напоследок стоит отметить, что наличие в пищевой сети бактерий-сапрофагов — обычное явление для практически любого типа трофических связей в упомянутых экосистемах.

В хвойных лесах

Такие леса встречаются большей частью в природной зоне тайги и тундры.

Трофические связи здесь похожи на предыдущие:

Сосна – белка – лиса — блоха. Четырехуровневая цепь изображает типичную для тайги взаимосвязь: белка питается семенами из сосновых шишек, и сама становится добычей для крупного млекопитающего – рыжей лисицы. А на шкуре хищницы заводятся паразиты – блохи, сосущие кровь.
Лишайник – олень – рысь. В северных лесах произрастают мхи и лишайники. Эти растения являются основой рациона оленей. На последних часто охотятся большие таежные кошки – рыси.
Перегной – детритные бактерии – одноклеточные – грибы – кабан – медведь. Подобные длинные цепочки характерны для хвойных угодий. В них участвуют микроскопические организмы в качестве консументов.

Кроме того, в такой экосистеме распространены именно детритные последовательности, поскольку процесс гниения животных и растительных останков крайне важен для нормальной жизнедеятельности лесов.

Памятка для составления

Тундра — суровый край, где в пик холода температуры опускаются до 60 градусов мороза. Под слоем снега и льда выживают рыбы, личинки насекомых и лемминги, которые не впадают в спячку, а поедают летние запасы прямо под снегом.

Большим животным (песцам, волкам) зимой трудно добыть пищу и они питаются не только извлеченными из-под снега грызунами, но и падалью, мелкими птицами. Таблица питания станет памяткой о том, кто что ест в тундре:

Тип еды	Потребители
Ягель, мох, растения	Лемминги, зайцы, олени, куропатки
Олени	Волки
Совы, песцы, лисы	Волки
Лемминги, зайцы, птицы	Совы, волки, песцы

При составлении схемы питания следует помнить, что в основе цепи всегда находятся растения (мхи, ягоды, кора и почки деревьев). Например, ягель — источник питательных веществ для оленей и от него зависит численность поголовья стада. В поисках еды дикие олени кочуют с места на место, представляя собой мишень для голодных полярных волков. Так образуется классическая (состоящая из трех элементов) схема питания: ягель — олень — полярный волк.

Виды пищевых взаимоотношений

Внутри экосистем органические вещества производятся автотрофами (продуцентами). Растения, в свою очередь, поедаются растительноядными животными (консументами первого порядка), которых затем съедают хищные животные (консументами второго порядка). Эта цепь питания из 3 звеньев является примером правильной пищевой цепи.

Различают:

Пастбищные пищевые цепочки;
Детритные пищевые цепочки;
Паразитические пищевые цепочки.

Пастбищные цепи

Трофические цепи начинаются с авто- или хемотрофов (продуцентов) и включают гетеротрофов в виде консументов различных порядков. Такие пищевые цепи широко распространены в сухопутных и морских экосистемах. Их можно нарисовать и составить в виде схемы:

Продуценты —> Консументы I порядка —> Консументы I. I. порядка—> Консументы III порядка.

Типичным примером является пищевая цепь луга (это может быть и лесная зона, и пустыня, в этом случае будут отличаться лишь биологические виды различных участников трофической цепи и разветвлённость сети пищевых взаимодействий).

Итак, цветок с помощью энергии Солнца производит для себя питательные вещества, то есть является продуцентом и первым звеном в цепи. Бабочка, которая питается нектаром этого цветка — консумент I порядка и второе звено. Лягушка, также обитающая на лугу и являющаяся насекомоядным животным, съедает бабочку — третье звено в цепи, консумент II порядка. Лягушку проглатывает уж — четвёртое звено и консумент III порядка, ужа съедает ястреб — консумент IV порядка и пятое, как правило, последнее звено в пищевой цепочке. Человек может присутствовать в этой цепи также в роли консумента.

В водах Мирового океана автотрофы, представленные одноклеточными водорослями, могут существовать лишь до тех пор, пока сквозь толщу воды способен проникать солнечный свет. Это глубина 150—200 метров. Гетеротрофы могут жить и в более глубоких слоях, в ночное время поднимаясь к поверхности для подкормки водорослями, а утром вновь уходя на обычную глубину, совершая при этом вертикальные миграции до 1 километра в сутки. В свою очередь, гетеротрофы, являющиеся консументами последующих порядков, обитающие ещё глубже, утром поднимаются до уровня обитания консументов I порядка, чтобы питаться ими.

Таким образом, мы видим, что в глубоких водоёмах, как правило, морях и океанах, существует такое понятие, как «пищевая лестница». Его смысл заключается в том, что органические вещества, которые создаются водорослями в поверхностных слоях земли, переносятся по пищевой цепочке до самого дна. Учитывая этот факт, можно считать обоснованным мнение некоторых экологов о том, что весь водоём можно считать единым биогеоценозом.

Детритные трофические взаимосвязи

Чтобы понять, что такое детритная пищевая цепь, нужно начать с самого понятия «детрит». Детрит — это совокупность остатков отмерших растений, трупов и конечных продуктов обмена животных.

Детритные цепи являются типичными для сообществ внутриконтинентальных вод, дна озер, имеющих большую глубину, и океанов, многие представители которых питаются именно детритом, образованным остатками мёртвых организмов из верхних слоев или случайно попавших в водоем из экологических систем, находящихся на суше, в виде, например, листового опада.

Донные экологические системы океанов и морей, где нет продуцентов ввиду отсутствия солнечного света, и вовсе могут существовать только за счёт детрита, общая масса которого в Мировом океане за календарный год может достигать сотни миллионов тонн.

Также детритные цепи распространены в лесах, где немалая часть ежегодного прироста биомассы продуцентов не может быть употреблена в пищу непосредственно первым звеном консументов. Поэтому она отмирает, образуя опад, который, в свою очередь, разлагается сапротрофами, а затем минерализуется редуцентами. Важную в роль в образовании детрита лесных сообществ играют грибы.

Падальщики

Они питаются останками других организмов. Как ни странно, но их в природе леса также довольно много: от микроорганизмов и насекомых до птиц и млекопитающих. Многие жуки, к примеру, используют в качестве пищи трупы других насекомых и даже позвоночных. А бактерии способны разлагать умершие тела млекопитающих за довольно короткое время. Организмы-падальщики играют в природе огромную роль. Они уничтожают материю, преобразуя ее в неорганические вещества, высвобождают энергию, используя ее для своей жизнедеятельности. Если бы не падальщики, то, наверное, все земное пространство было бы покрыто телами умерших за все времена животных и растений.

Цепи и сети питания. Экологическая пирамида

Раздел ЕГЭ: 7.2. … Трофические уровни. Цепи и сети питания, их звенья. Правила экологической пирамиды. Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания)

Цепи и сети питания

Цепь питания — последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю. Каждое предыдущее звено является пищей для следующего.

Виды цепей питания:

Пастбищные (цепь выедания). Начинаются с продуцентов и включают консументов разных порядков.
Детритные (цепь разложения). Начинаются с детрита, включают детритофагов и редуцентов и заканчиваются минеральными веществами.

Пищевая (трофическая) цепь — ряд взаимосвязанных видов, каждый из которых служит пищей предыдущему. В реальных биогеоценозах комплексы взаимосвязанных трофических цепей образуют пищевые сети.

Сети питания — сложившиеся в процессе эволюции взаимоотношения в экосистемах, при которых многие компоненты питаются разными объектами и сами служат пищей различным членам экосистемы.

Для существования и развития экосистем необходим постоянный прилив солнечной энергии, усвоение которой обеспечивают продуценты. В большинстве экосистем биомасса и заключенная в ней энергия уменьшается на каждом новом уровне приблизительно в десять раз.

Трофический уровень — единица, обозначающая удалённость организма от продуцентов в пищевой (трофической) цепи. Слово трофический происходит от греческого τροφή — еда.

Все экосистемы связаны между собой круговоротом веществ, реализуемым через пищевые сети (и благодаря атмосферным и геологическим явлениям). Пищевые связи в экосистемах характеризуют, используя экологические пирамиды.

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида — закономерность, отражающая соотношение по пищевым уровням продуцентов и консументов различного порядка.

Типы пирамид:

Пирамида энергии. Закономерность, согласно которой поток энергии постепенно уменьшается и обесценивается при переходе от звена к звену в цепи питания.

Пирамида биомассы. Закономерность, согласно которой каждый последующий пищевой уровень имеет массу в 10 раз меньшую, чем предыдущий.

Пирамида чисел. Закономерность, отражающая число особей на каждом пищевом уровне. Главная тенденция — уменьшение числа особей от звена к звену.

Правило экологической пирамиды: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, образованной за единицу времени, больше, чем на последующем, в 10 раз.

Так как биомасса по мере продвижения на высшие трофические уровни уменьшается в геометрической прогрессии, их общее количество обычно не превышает трех-пяти.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Цепи и сети питания. Экологическая пирамида». Выберите дальнейшее действие:

Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии

Что такое пищевая цепь

Это процесс, обеспечивающий перенос или обмен энергией и веществами, позволяющий последним циркулировать в биосфере. При этом энергетические потери составляют больше 80 % — они выделяются в виде тепла. Цепь имеет линейную структуру (вариант — экологическая пирамида), составляется из нескольких звеньев. Они в свою очередь могут состоять из одной или нескольких групп живых существ, служащих пищей для вышерасположенных ярусов.

Структуру построения экологической пирамиды, чью основу представляет собой вышеописанная теория, графически представил в 1920-х гг. британский зоолог Ч. Элтон: на ней продемонстрированы также в зависимости от типа разность в биомассе, популяции и передаваемой энергии различных уровней пирамиды.

Правило пирамиды гласит: чем выше ярус, тем меньше биомасса и популяция относящихся к нему организмов.

Субъекты трофической цепи разделяются на три вида в зависимости от играемой в ней роли: продуценты, консументы и редуценты. Все они объединены в природе множеством трофических связей. Более сложные схемы пищевых взаимоотношений на разных уровнях складываются в своеобразные трофические сети.

Продуценты

На нижней ступени стоят продуценты, или автотрофы, — организмы, производящие употребляемые ими в пищу органические вещества, синтезируя их из простых молекул. Они производят самое большое количество энергии по сравнению с другими нишами, питая всю цепочку.

В мире существует две разновидности автотрофов в зависимости от способа, которым они синтезируют питательные соединения:

фотоавтотрофы, производящие фотосинтез при помощи солнечных лучей, поглощая углекислый газ и производя сахар (при этом еще одним побочным продуктом при выработке питания является кислород), примеры: зеленые растения, водоросли, цианобактерии;
хемоавтотрофы, прибегающие к химическим реакциям, чтобы преобразовать неорганические соединения (водород, аммиак и др.) в органику, в качестве примера можно назвать нитрифицирующие бактерии.

Продуценты — основа всего живого на Земле. Без них не обходится ни одна линия питания, второе их наименование — производители.

Консументы

Консументы — это уже потребительская ступень питания. Гетеротрофы, как еще называют эту группу, не способны самостоятельно производить пищу.

Обмен веществ в их организмах происходит за счет поглощения продуцентов или побочных продуктов их жизнедеятельности.

Гетеротрофы могут происходить из совершенно разных классов существ: млекопитающие, насекомые, грибы и даже растения (среди них тоже встречаются хищники).

Консументы делятся на порядки, их число доходит в разных вариантах пирамиды до четырех.

Лучшие статьи : Биом леса — самый большой и сложный наземный биом планеты

Порядок зависит от того, представителей какого уровня поедает животное:

Консументы первого уровня довольствуются редуцентами — к таким гетеротрофам можно отнести ряд насекомых (божья коровка, стрекоза), зверей (заяц, антилопа) или птиц (колибри).
Представители второго порядка поглощают тех, кто относится к предыдущей группе. Среди них лисы, охотящиеся на зайцев, насекомоядные пернатые (ласточки, скворцы), плотоядные пауки и растения (росянка, жирянка, альдрованда пузырчатая).
Вершиной гетеротрофов являются хищные птицы (ястреб, орел) и млекопитающие (лев, волк и, разумеется, человек).

В морской экосистеме консументы — основная часть цепи питания, они поглощают около 70—80 % всей имеющейся биомассы (речь идет преимущественно о планктоне).

Редуценты

Данные организмы (называемые также деструкторами, сапрофагами), перерабатывающие отмершие органические останки животных и растений, замыкают круговорот веществ, возвращая минералы и неорганические соединения для синтеза продуцентам.

Они запускают процесс разложения органики.

Само название «редуцент» означает «возвращающий», а «деструктор» — «разрушающий».

Эти создания, как правило, отличаются крохотными размерами, за исключением крупных падальщиков (редуцентов второго порядка), не оставляют отходов жизнедеятельности (экскрементов). К ним относятся часть бактерий, грибов и насекомых (жук-навозник, дождевой червь). Сапрофагов называют «санитарами» экосистем, поскольку они способствуют очищению окружающей среды от гнили и отравляющих веществ, поедая остатки разлагающихся организмов.