| | Печать | |
|
Оглавление
Цепь питания — это последовательность организмов, в которой каждый предыдущий участник служит пищей для следующего, обеспечивая передачу вещества и энергии. Из каких звеньев состоят пищевые цепи, какими они бывают и почему исчезновение одного вида может изменить всю экосистему — в материале РИА Новости. Что такое цепь питания Цепь питания, или трофическая цепь, — это линейная последовательность организмов, связанных отношениями "пища — потребитель". Вместе с органическим веществом от одного звена к другому передается заключенная в нем энергия. Простейшая схема выглядит так: Растение — травоядное животное — хищник — редуценты Например, в схеме "трава — заяц — лиса" трава является источником вещества и энергии для зайца, а заяц — для лисы. Большинство наземных пищевых цепей получает первоначальную энергию от солнца. Зеленые растения превращают солнечную энергию в энергию химических связей в процессе фотосинтеза. Затем она переходит к травоядным и хищным животным. В некоторых экосистемах, например возле глубоководных гидротермальных источников, основой производства органического вещества служит не фотосинтез, а хемосинтез. Цепь питания показывает только один путь передачи энергии. Один и тот же организм обычно питается разными видами и сам может становиться добычей нескольких хищников, поэтому реальная структура природной экосистемы сложнее линейной схемы. Из чего состоит цепь питания Каждое звено цепи питания занимает определенный трофический уровень — положение организма в системе передачи вещества и энергии. Основные группы участников — продуценты, консументы и редуценты.
Продуценты образуют основу большинства пищевых цепей. Растения, водоросли и фитопланктон используют энергию света для синтеза органического вещества. Консументы первого порядка — преимущественно травоядные. Консументы второго порядка поедают травоядных, а следующие уровни занимают более крупные хищники и всеядные животные. Положение вида не всегда постоянно: всеядный организм может получать пищу с разных трофических уровней. Редуценты, прежде всего бактерии и грибы, разрушают остатки растений, животных и продукты их жизнедеятельности. Благодаря им химические элементы возвращаются в почву и воду в доступной для продуцентов форме, поддерживая круговорот веществ. Как передается энергия между звеньями При переходе на следующий трофический уровень передается только часть энергии, накопленной предыдущим. Остальная расходуется на дыхание, движение, рост и другие процессы. Для упрощенных расчетов используют правило 10%, связанное с работами эколога Реймонда Линдемана. Оно предполагает, что следующий трофический уровень получает в среднем около одной десятой энергии предыдущего: 10 000 кДж — 1000 кДж — 100 кДж — 10 кДж В этом примере продуценты накопили 10 тысяч килоджоулей, консументам первого порядка перешло около тысячи, второго — около 100, а третьего — примерно десять килоджоулей. Важно! Правило 10% — ориентировочная модель, а не неизменный закон для всех экосистем. Потеря энергии объясняет форму экологической пирамиды и ограничивает длину пищевых цепей. Виды цепей питания Выделяют два основных типа пищевых цепей — пастбищные и детритные. Пастбищная цепь питания Пастбищная цепь, или цепь выедания, начинается с зеленого растения, водоросли либо другого продуцента. Затем следуют консументы первого порядка — травоядные животные, после которых располагаются хищники. Цепь питания Например:
Пастбищные цепи особенно заметны в наземных и водных экосистемах, где основой служат растения, водоросли или фитопланктон. Детритная цепь питания Детритная цепь, или цепь разложения, начинается с детрита — мертвого органического вещества. Это могут быть опавшие листья, отмершие части растений, останки животных и продукты их жизнедеятельности. Детритом питаются детритофаги — дождевые черви, мокрицы, некоторые насекомые и другие организмы. Их, в свою очередь, поедают хищники. Например:
Пастбищные и детритные цепи не существуют изолированно. Организмы погибают, становятся детритом и включаются в процессы разложения, поэтому оба типа связаны общим круговоротом веществ. Примеры цепей питания Конкретный состав пищевой цепи зависит от экосистемы и обитающих в ней видов. В лесу основой могут служить деревья и кустарники, на лугу — травы, а в водной экосистеме — водоросли и фитопланктон. Приведенные схемы показывают возможные направления передачи вещества и энергии. В реальной природе рацион животных обычно включает больше одного вида пищи. Цепь питания в лесу Лесная экосистема включает множество растений, травоядных, всеядных и хищных животных. Здесь одновременно действуют пастбищные и детритные цепи. Примеры пастбищных цепей:
Детритная цепь леса может выглядеть так: Опавшие листья — дождевой червь — дрозд — ястреб Цепь питания на лугу и в степи На лугу и в степи продуцентами служат травы и другие зеленые растения. Их поедают насекомые, грызуны и травоядные млекопитающие, которые становятся добычей хищников. Цепь питания Примеры:
Количество звеньев может различаться. В короткой схеме "трава — заяц — лиса" представлены три трофических уровня, а в цепи с кузнечиком, лягушкой и ужом — четыре. Цепь питания в водоеме и море Основными продуцентами многих водных экосистем являются водоросли и фитопланктон. Ими питается зоопланктон, который служит кормом для рыб и других водных животных. Пример для пресного водоема: Водоросли — дафния — мелкая рыба — щука Другой вариант: Водное растение — личинка насекомого — карась — цапля Пример морской цепи: Фитопланктон — зоопланктон — анчоус — тунец Еще одна морская схема: Фитопланктон — криль — усатый кит Что такое пищевая сеть и чем она отличается от цепи питания Пищевая цепь показывает один линейный путь передачи вещества и энергии, а пищевая сеть объединяет множество пересекающихся цепей. Трофическая сеть точнее описывает экосистему, поскольку большинство организмов использует несколько источников пищи. Пример линейной цепи: Трава — мышь — сова Упрощенная пищевая сеть выглядит сложнее:
Чем больше в экосистеме видов и альтернативных связей, тем больше у нее возможностей компенсировать изменение численности отдельных организмов. Однако это не означает, что любая богатая пищевая сеть автоматически устойчива к любым нарушениям. Что произойдет, если исчезнет одно звено цепи питания Исчезновение одного звена может изменить численность организмов на соседних трофических уровнях и нарушить природный баланс. Например: Трава — полевка — сова Если сов становится значительно меньше, численность полевок может вырасти. Грызуны начнут потреблять больше травы и семян, что скажется на восстановлении растений и количестве пищи для других травоядных. Если исчезнут полевки, совам придется искать другую добычу или покинуть территорию, а растения, которыми питались грызуны, могут распространиться сильнее. Последствия не всегда развиваются по одной схеме. Если у хищника много альтернативной добычи, он может сохранить численность. Если исчезнувший организм выполнял уникальную функцию, нарушение окажется более выраженным. Часто задаваемые вопросы Ответы на частые вопросы о строении и длине пищевых цепей. Сколько звеньев бывает в цепи питания? Единого числа нет, но многие цепи включают несколько трофических уровней. Кто находится на первом трофическом уровне? Первый уровень обычно занимают продуценты — растения, водоросли и фитопланктон. Они создают органическое вещество, используя солнечную энергию, а в некоторых экосистемах — энергию химических реакций. Чем пищевая цепь отличается от пищевой сети? Цепь показывает один путь передачи энергии, а сеть объединяет множество связанных цепей. Пищевая сеть лучше отражает реальные отношения между организмами в экосистеме. Почему пищевые цепи не бывают бесконечными? На каждом следующем трофическом уровне остается меньше доступной энергии. В определенный момент ее становится недостаточно для поддержания еще одного устойчивого уровня потребителей. Всегда ли цепь питания начинается с растения? Нет. Пастбищная цепь обычно начинается с растения, водоросли или другого продуцента, а детритная — с мертвого органического вещества. Являются ли редуценты последним звеном цепи? В упрощенных схемах их часто ставят в конце, однако бактерии и грибы разлагают остатки организмов со всех трофических уровней. Поэтому их роль выходит за пределы одной линейной цепи. Главное о цепях питания Цепи питания показывают, как вещество и энергия переходят между организмами. Главные факты о цепях питания:
|