Понятие о трофической цепи
Все компоненты экосистемы тесно взаимосвязаны между собой. Благодаря этому в природе и формируются различные сообщества. В структуру любой экосистемы входит абиотическая и биотическая часть. Первая представляет собой совокупность живых организмов. Она называется биоценозом. К абиотической части относятся минеральные и органические соединения.
Функционирование любой экосистемы связано с преобразованием энергии. Ее основным источником служит солнечный свет. Фотосинтезирующие организмы используют его для синтеза органических веществ. Гетеротрофы получают энергию при расщеплении органических веществ. Для роста используется только ее незначительная часть. А остальная расходуется для осуществления процессов жизнедеятельности.
В результате образуются очередности, в которых особи одних видов, их остатки или продукты жизнедеятельности являются источником питания других. Они называются трофическими или цепями питания.
Растения – консументы первого порядка
Что интересно, в эту группы ученые включают не только тех, кто поедает зеленую биомассу. К консументам первого порядка относят и паразитические растения. И это верно, ведь они действительно питаются своими собратьями, высасывая из них питательные соки. Примеры таких растений хорошо всем известны: это повилика, в народе называемая вьюнком. Она обвивает своим длинным стеблем ствол растения–продуцента и поднимается по нему в высоту, питаясь за его счет. Интересно то, что в ходе эволюции это паразитическое растение полностью утратило способность к фотосинтезу. Стебель повилики – красноватого или коричневого цвета. Отсутствуют у него и корни. За счет системы гаусториев (присосок) повилика прикрепляется к растению-хозяину и высасывает из него питательные вещества.
Подобно ей, полностью лишены хлорофилла и паразитические растения рода Orobanche (заразиха). У них корни превращены в присоски, которыми заразиха прикрепляется к корням хозяина. Это растение наносит огромный вред сельскому хозяйству, так как часто паразитирует на возделываемых в промышленных масштабах бобовых.
Другой пример – омела, хорошо известное и, к сожалению, широко распространенное растение-паразит, которое можно увидеть на деревьях. Правда, в этом случае провести четкую грань между продуцентами и консументами не так легко. Ведь параллельно тому, что омела питается соками деревьев, в ее клетках протекает и процесс фотосинтеза. Это подтверждается тем, что растение имеет зеленую окраску. Но одновременно омела является и консументом первого порядка, ведь она получает питание от других растений.
Подводя итог, можно сделать следующий вывод: консументы – это организмы, питающиеся растениями.
Виды цепей питания
Энергия в экосистеме разделена на два потока. Первый направлен к консументам от продуцентов, в второй — от мертвой органики. В зависимости от этого различают трофические сети пастбищного и детритного типа. В первом случае начальным трофическим уровнем являются продуценты, которые передают энергию консументам разных уровней. Завершается пастбищная цепь редуцентами.
Детритная цепь начинается мертвой органикой, а продолжается сапротрофами, которые являются представителями консументов. Последним звеном в этой цепи также являются редуценты.
В пределах любой экосистемы одновременно существует множество трофических цепей. Все они неотделимы друг от друга и тесно переплетаются. Так происходит, поскольку представители одного вида могут одновременно являться звеньями разных цепей. Благодаря этому и формируются трофические сети. И чем они разветвленнее, тем устойчивее экосистема.
Строение пищевой цепи
Как известно, на первой ступени пищевой цепи, или на первом ярусе пищевой пирамиды, располагаются продуценты. Это растения, основная особенность которых заключается в способности производить из неорганических соединений органические, которые могут быть во время процесса питания усвоены консументами 1 порядка. Благодаря этой особенности они также называются автотрофами (в переводе с греч. – самопитающиеся), в отличие от гетеротрофов, которые не могут синтезировать органические вещества. Справедливости ради следует отметить, что к ним относят и некоторых представителей растительного мира, в основном это растения-паразиты. Вообще, разницу между ними можно назвать достаточно условной, ведь существует достаточно много видов, которые могут использовать один из типов питания в зависимости от условий и ситуации.
Следующее звено цепи и, соответственно, ярус пищевой пирамиды – консументы (нескольких порядков). Так называют организмы, которые потребляют в пищу продуценты. О них будет подробно рассказано далее.
И наконец, редуценты – завершающий ярус пищевой пирамиды, последнее звено цепи, — организмы-«санитары». Это неотъемлемый и очень важный компонент экосистемы. Они перерабатывают и разлагают высокомолекулярные органические соединения до неорганических, которые затем вновь используются автотрофами. Большая часть из них – это организмы достаточно мелких размеров: насекомые, черви, микроорганизмы и т. д.
Растения – консументы первого порядка
Что интересно, в эту группы ученые включают не только тех, кто поедает зеленую биомассу. К консументам первого порядка относят и паразитические растения. И это верно, ведь они действительно питаются своими собратьями, высасывая из них питательные соки. Примеры таких растений хорошо всем известны: это повилика, в народе называемая вьюнком. Она обвивает своим длинным стеблем ствол растения–продуцента и поднимается по нему в высоту, питаясь за его счет. Интересно то, что в ходе эволюции это паразитическое растение полностью утратило способность к фотосинтезу. Стебель повилики – красноватого или коричневого цвета. Отсутствуют у него и корни. За счет системы гаусториев (присосок) повилика прикрепляется к растению-хозяину и высасывает из него питательные вещества.
Подобно ей, полностью лишены хлорофилла и паразитические растения рода Orobanche (заразиха). У них корни превращены в присоски, которыми заразиха прикрепляется к корням хозяина. Это растение наносит огромный вред сельскому хозяйству, так как часто паразитирует на возделываемых в промышленных масштабах бобовых.
Другой пример – омела, хорошо известное и, к сожалению, широко распространенное растение-паразит, которое можно увидеть на деревьях. Правда, в этом случае провести четкую грань между продуцентами и консументами не так легко. Ведь параллельно тому, что омела питается соками деревьев, в ее клетках протекает и процесс фотосинтеза. Это подтверждается тем, что растение имеет зеленую окраску. Но одновременно омела является и консументом первого порядка, ведь она получает питание от других растений.
Подводя итог, можно сделать следующий вывод: консументы – это организмы, питающиеся растениями.
Строение пищевой цепи
Как известно, на первой ступени пищевой цепи, или на первом ярусе пищевой пирамиды, располагаются продуценты. Это растения, основная особенность которых заключается в способности производить из неорганических соединений органические, которые могут быть во время процесса питания усвоены консументами 1 порядка. Благодаря этой особенности они также называются автотрофами (в переводе с греч. – самопитающиеся), в отличие от гетеротрофов, которые не могут синтезировать органические вещества. Справедливости ради следует отметить, что к ним относят и некоторых представителей растительного мира, в основном это растения-паразиты. Вообще, разницу между ними можно назвать достаточно условной, ведь существует достаточно много видов, которые могут использовать один из типов питания в зависимости от условий и ситуации.
Следующее звено цепи и, соответственно, ярус пищевой пирамиды – консументы (нескольких порядков). Так называют организмы, которые потребляют в пищу продуценты. О них будет подробно рассказано далее.
И наконец, редуценты – завершающий ярус пищевой пирамиды, последнее звено цепи, — организмы-«санитары». Это неотъемлемый и очень важный компонент экосистемы. Они перерабатывают и разлагают высокомолекулярные органические соединения до неорганических, которые затем вновь используются автотрофами. Большая часть из них – это организмы достаточно мелких размеров: насекомые, черви, микроорганизмы и т. д.
Что такое консументы
Все организмы трофической цепи объединяют в группы. К ним относятся представители абсолютно всех царств живой природы, независимо от уровня их организации. Рассмотрим каждую из них.
Что такое консументы? Это гетеротрофы — организмы, которые питаются готовыми органическими веществами. Они не способны к самостоятельному синтезу. В зависимости от характера пищи и способа ее добычи различают несколько видов консументов:
- Фитофаги питаются только растительной пищей. Их примерами являются жуки-листоеды, тли, червецы, гусеницы большинства бабочек.
- Хищники нападают на жертву, умерщвляют и поедают ее. Большинство из них является представителями класса млекопитающих: львы, гиены, волки, шакалы, лисы. Но среди хищников встречаются некоторые виды растений (росянка, пузырчатка), грибов (зиго- и аскомицеты).
- Паразиты питаются за счет организма хозяина, обитая на его теле или во внутренних органах.
- Еще один вид консументов — это сапротрофы. Их источник питания — остатки мертвых тел или экскременты. Таким способом органику разлагают грибы, бактерии и простейшие животные.
Животные — консументы 1 порядка
К этому звену пищевой цепи относятся гетеротрофы, которые, в отличие от редуцентов, не способны разлагать органические вещества до неорганических. Так называемые первичные консументы (1 порядка) – те, которые непосредственно питаются самими производителями биомассы, то есть продуцентами. Это прежде всего травоядные животные – так называемые фитофаги.
В эту группу входят как гигантские млекопитающие, например слоны, так и маленькие насекомые – саранча, тля и т. д. Примеры консументов 1 порядка привести нетрудно. Это практически все животные, разводимые человеком в сельском хозяйстве: крупный рогатый скот, лошади, кролики, овцы.
Из диких животных к фитофагам относится бобр. Как известно, он использует стволы деревьев для постройки плотин, а их ветви употребляет в пищу. К растительноядным относятся и некоторые виды рыб, например белый амур.
Консументы второго порядка и далее
Из представленной выше информации уже можно сделать вывод, кто такие консументы 2-го, 3-го, 4-го порядка. Это прежде всего хищные животные (зоофаги), которые питаются травоядными (фитофагами). Сюда можно отнести и волка, и лису, и рысь, и льва, и других всем известных хищников, а также паразитов-консументов 1-го порядка.
В свою очередь, консументы 3-го порядка – те, кто поедают консументов предыдущего порядка, то есть более крупные хищники, 4-го – те, кто поедают консументов третьего. Выше четвертого уровня пищевая пирамида, как правило, не существует, так как потери энергии от организма-производителя к потребителю на предыдущих уровнях достаточно велики. Ведь они неизбежны на каждом ее ярусе.
Четкую границу между консументами определенных порядков провести тоже часто нелегко, а иногда и невозможно. Ведь некоторые животные являются одновременно консументами разных уровней.
Также многие из них являются всеядными, например медведь, то есть консументами первого и второго порядка одновременно. Это же касается и человека, который всеяден, хотя в силу различных взглядов, традиций или условий проживания может, например, употреблять пищу только растительного происхождения.
