41. ПИЩЕВЫЕ СВЯЗИ В ЭКОСИСТЕМЕ

• Что такое трофическая структура экосистемы?
• Какие типы пищевых цепей существуют в природе?

Живые организмы постоянно взаимодействуют друг с другом и с факторами внешней среды, формируя устойчивую экосистему. Как правило, взаимоотношения организмов друг с другом и с окружающей средой строятся на основе пищевого поведения.

Рассмотрим экосистему дубравы. Олени едят травянистые растения и листья кустарников, белки не прочь полакомиться желудями и грибами, а ежи — дождевыми червями, филин на ночной охоте ловит мышей. Многочисленные насекомые, жёлуди дуба, плоды дикой яблони и груши, семена и ягоды — прекрасный корм для птиц. На мёртвых органических остатках развиваются бактерии, которых потребляют простейшие, служащие в свою очередь кормом для многочисленных мелких почвенных беспозвоночных. Все виды организмов связаны друг с другом сложной системой пищевых взаимоотношений. Поэтому одной из важнейших структур, характеризующих любую экосистему, является её трофическая структура (от греч. trophe — пища, питание).

Архипелаг — группа островов, расположенных близко друг к другу, обычно имеющих одинаковое происхождение.

Трофическая структура экосистемы. Эта структура описывает пищевые отношения между популяциями и перемещение энергии в экосистеме. Любая экосистема — открытая система, которая требует постоянного притока энергии. Если не принимать в расчёт хемосинтезирующие бактерии, то основным источником этой энергии является солнечное излучение. При условии отсутствия на Земле живых организмов практически вся энергия Солнца рассеивалась бы, превращаясь в тепловую энергию. Однако благодаря фотосинтезу часть этой энергии превращается в энергию химических связей. Способные к фотосинтезу автотрофы — растения являются первичными потребителями поступающей на Землю солнечной энергии. Как вам уже известно, растения называют продуцентами, потому что именно они запасают энергию Солнца, синтезируя органические вещества. Продуценты находятся в экосистеме на первом трофическом уровне (рис. 145).

Гетеротрофные организмы, не умеющие извлекать энергию непосредственно из солнечного излучения, называют консументами, т. е. потребителями. Животные, питающиеся растениями, находятся на втором трофическом уровне, это первичные консументы, или консументы первого порядка. Организмы, поедающие этих животных, занимают третий трофический уровень и называются вторичными консументами (консументами второго порядка). Каждый организм, занимающий определённый трофический уровень, образует трофическое (пищевое) звено. В результате соединения нескольких трофических звеньев образуется пищевая цепь, в которой каждое предыдущее звено служит пищей последующему. Пищевую цепь можно удлинять, выделяя консументов более высоких уровней, однако она редко насчитывает более четырёх-пяти звеньев.

Пищевые цепи. Приведём несколько примеров пищевых цепей. Допустим, что где-то на лугу растёт растение (продуцент), соком которого питается тля (первичный консумент). Тлю съела хищная муха (вторичный консумент), муху — паук (третичный консумент), паука — мелкая птица (консумент четвёртого порядка), а мелкую птицу — кошка (консумент пятого порядка). Таким образом, мы получили цепь питания, состоящую из шести трофических уровней (продуцент и консументы пяти порядков). В море продуцентом служит фитопланктон, которым питается зоопланктон (инфузории, мелкие рачки и различные личинки). Зоопланктон поедают мелкие рыбы, а тех — более крупные рыбы, которые в конце концов попадают на стол к человеку. Эта цепь состоит из пяти уровней, продуцентом в ней служит фитопланктон, а консументом четвёртого порядка — человек.

Такую пищевую цепь, ведущую от растений (фитопланктона) к растительноядным животным, а затем к хищникам, поедающим этих животных, называют пастбищной цепью или цепью выедания (рис. 146).

Существует и другой вид пищевой цепи. Всё, что не используется в пастбищной цепи, превращается в мёртвое органическое вещество, состоящее из неусвоенных остатков пищи, трупов животных и отмерших остатков растений. Это вещество называют детритом, оно является началом детритной цепи, или цепи разложения. Детритную цепь образуют животные, питающиеся падалью, калоеды, а также бактерии и грибы, обитающие на мёртвых органических веществах (рис. 147). Это редуценты, которые превращают органические вещества в неорганические. В дальнейшем неорганические вещества поглощаются из почвы растениями, и круговорот веществ замыкается.

Запомнить: пищевые взаимоотношения; трофическая структура экосистемы; трофические уровни; консументы первого порядка, консументы второго порядка; трофическое (пищевое) звено; пищевые цепи: пастбищная (цепь выедания), детритная (цепь разложения).

Выводы

Трофическая структура экосистемы описывает пищевые отношения между популяциями и перемещение энергии. Продуценты находятся в экосистеме на первом трофическом уровне. На втором трофическом уровне располагаются животные, питающиеся растениями, — это первичные консументы. Организмы, поедающие этих животных, занимают третий уровень и называются вторичными консументами. Каждый организм, занимающий определённый трофический уровень, образует трофическое (пищевое) звено. В результате соединения нескольких трофических звеньев образуется пищевая цепь.

Думай, делай выводы, действуй

Проверь свои знания

1. Что описывает трофическая структура экосистемы?
2. Почему именно продуценты занимают в экосистеме первый трофический уровень?
3. Какие организмы занимают третий трофический уровень?
4. Что такое пищевая цепь?

Выполни задания

1. Перечислите и охарактеризуйте трофические уровни.
2. Приведите примеры пастбищной и детритной цепей.
3. Назовите виды растений и животных, обитающих в вашей местности, занимающих смежные трофические уровни и входящих в одну пищевую цепь.

Обсуди с товарищами

Каковы характерные особенности пастбищной и детритной цепей?