 |
«Трофическая структура: автотрофы и гетеротрофы. Продуценты, консументы, редуценты»
|
|
|
|
Вопрос №35.
«Трофическая структура: автотрофы и гетеротрофы. Продуценты, консументы, редуценты»
Главные связи, поддерживающие целостность любой экосистемы, являются трофическими. Т. е. питание одних организмов за счёт других, в результате образуется цепь последовательной передачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов к другим. По этому признаку все организмы делят на две большие группы:
1) Автотрофы (дословно – " сампитающий" ). Используют неорганические источники для своего существования и создают органическую материю из неорганической. Это: фотосинтезирующие растения суши и воды, сине–зелёные водоросли, хемосинтезирующие бактерии.
2) Гетеротрофы (дословно – " питаемый другими" ). Потребляют только готовые органические вещества. Гетеротрофы, потребляющие мёртвую органику, называются сапрофитами (от сапрос – гнилой, фитос – растение). Это: грибы, дрожжи, хлебная плесень и т. д. Животные санитары, питающиеся трупами других животных, гниющими остатками, называются сапрофагами (фагос – пожирающий). Паразиты – способны жить и развиваться внутри или на поверхности тела живого организма (омела, грибки).
Функции у всех организмов разные. Различают:
1) Продуценты. Создают первичное органическое вещество, которым питаются все остальные организмы. Это автотрофы.
2) Консументы (консумо – потребляю). Организмы, потребляющие органическое вещество. Это животные разных порядков. Первый порядок – растительноядные; второй порядок – плотоядные; третий порядок – плотоядные, питающиеся консументами второго порядка; и т. д. Чётко распределяются по порядкам лишь консументы, специализирующиеся на одном виде пищи, например, корова – только растительноядная.
|
|
|
3) Редуценты (или деструкторы, от лат. редуцера – возвращающий). Организмы, разлагающие мёртвое органическое вещество до минерального. Остатки органического вещества (мелкие частицы) всех звеньев цепи называют детрит (от лат. " истёртый" ). Организмы, питающиеся детритом, называются детритофагами. Это мелкие животные, черви, бактерии.
Взаимосвязанный ряд трофических уровней (место каждого звена в цепи) есть цепь питания ( трофическая цепь ).
Главное свойство трофических цепей – осуществление биологического круговорота веществ и высвобождение запасённой в органическом веществе энергии.
Вопрос №36.
«Пищевые цепи и сети. Типы пищевых цепей»
Взаимоотношения организмов в биоценозе, экосистеме (биогеоценозе) удивительно многообразны, но универсальными, связывающими все их компоненты, являются пищевые отношения.
Перенос энергии и вещества от источника – растений через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется пищевой или трофической цепью, цепью питания. Под пищевой цепью также понимают взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии; ряд видов или их групп, каждое предыдущее звено в котором служит пищей для следующего.
Чтобы охарактеризовать пищевые связи в конкретном биоценозе, можно изобразить совокупность стрелок, идущих от организма (вида), служащего кормом, к организму (виду) консументу. Последовательность стрелок и видов, ведущую от одного из видов (или от группы видов) к одному из консументов, также называют пищевой (трофической цепью).
Пищевые цепи разделяют на два основных типа – пастбищные (цепи выедания) и детритные (цепи разложения). Пастбищные цепи начинаются с зеленого растения и ведут к организмам, поедающих эти растения – пасущимся растительноядным животным, а затем к хищникам, питающимся растительноядными животными, или к паразитам. В качестве примера могут служить луговые сообщества с пасущимися на них травоядными животными, за которыми охотятся хищники.
|
|
|
Детритные цепи начинаются от органического вещества отмерших организмов или их частей и далее ведут к организмам, питающимся этим разлагающимся («мертвым») органическим веществом (детритофагам) и их консументам (хищникам). Детритная пищевая цепь характерна для водных экосистем. В лесах существуют пастбищная и детритная пищевые цепи, которые связаны между собой хищниками, поедающими и растительноядных животных, и животных, питающихся отпавшей органической массой. Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетены. Их сплетения часто называют пищевой сетью.
Вопрос №37.
«Концепция трофического уровня. Экологическая эффективность. Размеры организмов в пищевых цепях»
Концепция трофических уровней была разработана в полном соответствии о балансе веществ и энергии Р. Линдеманом в 1942.
Концепция трофических уровней позволила рассматривать процессы потребления, продуцирования, деструкции в экосистемах в их взаимосвязи. Однако она дает возможность получения лишь очень обобщенных и приближенных представлений о трофодинамике в экосистемах. На самом деле во многих случаях особи одного и того же вида на разных стадиях развития или при изменении внешних условий могут легко переходить с одной пищи другую, а также менять тип и способ питания.
Более строго можно описать и проанализировать картину трофических взаимоотношений в экосистемах, используя представление о трофических сетях, т. е. более разветвленной по сравнению с трофическими уровнями системе пищевых связей. Перенос энергии пищи от ее источника – автотрофов (растений) – через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется пищевой цепью.
Пищевые цепи не изолированы друг от друга, а переплетаются друг с другом, образуя пищевые сети.
Внутри экосистемы содержащие энергию вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей для гетеротрофов. Пищевые связи — это механизмы передачи энергии от одного организма к другому.
|
|
|
В сложном природном сообществе организмы, получающие свою пищу от растений через одинаковое число этапов, считаются принадлежащими к одному трофическому уровню.
Трофический уровень — это совокупность организмов, занимающих одинаковое положение в пищевой цепи относительно ее начала. Трофические уровни принято нумеровать римскими цифрами.
Первый трофический уровень занимают автотрофы, зеленые растения (продуценты), первичные потребители солнечной энергии.
Второй - растительноядные животные (консументы первого порядка);
Третий - хищники, питающиеся растительноядными животными (консументы второго порядка), и паразиты первичных консументов.
И, наконец, вторичные хищники (консументы третьего порядка) и паразиты вторичных консументов образуют четвертый трофический уровень. Трофических уровней может быть и больше, когда учитываются паразиты, живущие на консументах предыдущих уровней.
Трофическую структуру биоценоза и экосистемы обычно отображают графическими моделями в виде экологических пирамид. Такие модели разработал в 1927 году английский эколог Чарлз Элтон.
Пирамиды продукций и энергий в свою очередь отражают экологическую эффективность превращений энергии в разных точках трофической цепи.
Экологическая эффективность — это эффективность, с которой энергия передаётся с одного трофического уровня на другой. Количество трофических уровней в пастбищной пищевой цепи ограничено, поскольку передача энергии осуществляется по закону десяти процентов. Это означает, что только 10% энергии передаётся на каждый трофический уровень с нижестоящего. Установленная выше эмпирическая закономерность иногда называют « экологическим принципом 10% ».
|
|
|
