Цепь питания, консументы, продуценты. Передача энергии в цепях питания | Узнавай.Онлайн
Наука

Цепь питания, консументы, продуценты. Передача энергии в цепях питания

Линейная энергетическая и материальная связь между различными организмами, один из которых является основой пищи для другого, называется пищевой цепью. Трофические (от греческого trophein — кормить) отношения в реальных экосистемах редко бывают строго линейными, они гораздо сложнее.

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

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

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

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

Симбиоз в природе

Виды цепей питания

В экологии различают две разновидности пищевых связей — пастбищная и детритная.

Пастбищная цепь питания

Потребительская или пастбищная цепь питания основана на продуцентах и сопровождается консументами разных порядков. Такие цепи преимущественно располагаются в наземных и водных частях экосистемы.

Пример цепи питания:

  • Производитель: трава;
  • Основной потребитель: насекомые;
  • Вторичный потребитель: земноводные;
  • Третичный потребитель: змеи;
  • Конечный потребитель: хищные птицы.
Пример пастбищной цепи питания

Пример пастбищной цепи питания

Детритная цепь питания

Детритная пищевая цепь замыкает оборот веществ в природе. Она начинается с детрита — мертвого органического вещества, которое либо служит пищей мелким беспозвоночным организмам, либо разлагается бактериями или грибами. Заканчивается цепь разложения минерализацией, которая служит основой для продуцентов.

Наличие одного или нескольких общих звеньев устанавливает связь между пастбищной и детритной цепями. Благодаря этой взаимосвязи в экосистеме образуется сложная пищевая сеть, которая обеспечивает постоянный цикл превращения вещества и энергии.

Потоки энергии

Наземные составляющие цепей питания часто включают только 3 звена (трава → антилопа → лев). Водные — имеют 4-6 звеньев (фитопланктон → мелкий зоопланктон → крупный хищный зоопланктон → молодь рыб → крупная костистая рыба → акула или головоногий моллюск). Цепи не могут содержать более шести звеньев, так как передача энергии в цепях питания осуществляется с огромными потерями. Это связано с тем, что энергия, доступная каждому уровню трофея, также используется для наращивания биомассы или метаболической активности, и поэтому не вся энергия передается следующему звену.

Первичные производители генерируют самое высокое содержание энергии, травоядные и плотоядные животные показывают только пониженное количество. Например, для производства 1 кг говядины требуется 6-8 кг зерна. Фактически, более высокий уровень трофея имеет только 10% энергии предыдущих доступных звеньев, остальное теряется в виде тепла. Эта потеря увеличивается от уровня к уровню, так что число особей у животных на разных уровнях становится все меньше, в результате биомасса уменьшается все больше.

передача энергии в цепях питания

передача энергии в цепях питания

Материальный цикл

Вдоль всей цепочки консументы также потребляют подавляющее большинство питательных веществ, необходимых для создания биомассы. Оборот углерода непосредственно связан с оборотом энергии. Азот должен быть взят как часть белков, фосфор необходим для многих жизненно важных биологических функций (для синтеза ДНК и РНК). Сбалансированное потребление этих элементов может быть проблемой для травоядных. Например, древесина содержит много полезной энергии в форме восстановленного углерода (целлюлоза), но обычно мало пригодного для использования азота или фосфора.

Хотя биомасса, количество особей и доступная энергия резко уменьшаются с каждым уровнем трофея, ядовитые вещества и многочисленные загрязнители, могут накапливаться с каждым уровнем. Каждое животное на высоком уровне должно есть много добычи с более низких звеньев, чтобы удовлетворить свои энергетические потребности. В результате хищник поглощает все токсины, присутствующие в организме, от каждой жертвы. Поскольку человек находится в конце большинства цепей питания, в нем накапливается большое количество ядов, которые ранее не оказывали влияния на животных на более низких уровнях трофеев.

Похожие статьи
НаукаФизикаЧеловек

УФ-излучение. Как действует ультрафиолетовое излучение на организм человека?

УФ-излучение имеет множество негативных последствий. Одно из них — фотостарение. Ультра-фиолетовые лучи оказывают как положительное, так и отрицательное влияние на здоровье человека….
АстрономияНаука

Подробная информация о космических объектах

Космос хранит в себе множество тайн. Люди знают лишь ничтожную часть Вселенной, до которой могут дотянуться. Освоение космоса идёт всё быстрее и…
НаукаЯзыкознание

Двадцать английских неологизмов современного мира

Этот мир уже не будет прежним. Он крутится с бешеной скоростью, каждый день появляются новые приспособления, открытия, традиции, привычки, явления. Если явление…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *