Наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации

В соперничестве с другими экосистемами выживает (сохраняется) та из них, которая наилучшим образом способствует поступлению энергии и использует максимальное ее количество наиболее эффективным способом.

Они существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.

Энергия при превращении из одной формы в другую, то есть при совершении работы, частично переходит в тепловую форму и рассеивается в окружающей среде.

Следовательно, каждый цикл круговорота, зависящий от активности организмов и сопровождаемый потерями энергии из них, требует все новых дотаций энергии. Отсюда существование экосистем любого ранга и вообще Жизни на Земле обусловлено постоянным круговоротом веществ, который, в свою очередь, поддерживается постоянным притоком солнечной энергии. В этом состоит второй основной принцип функционирования экосистем:

Подчеркнем тот факт, что, в отличие от веществ, которые постоянно циркулируют по разным блокам экосистемы и всегда могут вновь входить в круговорот, поступившая энергия может быть использована один раз и может идти только в потоке энергии.

Для изучения развития различных экосистем большой интерес представляет закон максимизации энергии (Г. Одум, Ю. Одум):

Авторы данного закона указывают: «с этой целью система:
1) создает накопители (хранилища) высококачественной энергии (например, запасы жира); 2) затрачивает определенное количество накопленной энергии на обеспечение поступления новой энергии; 3) обеспечивает круговорот различных веществ; 4) создает механизмы регулирования, поддерживающие устойчивость системы и ее способность к приспособлению к изменяющимся условиям;
5) налаживает с другими системами обмен, необходимый для обеспечения потребности в энергии специальных видов».

Закон максимизации энергии справедлив и в отношении информации, следовательно (по Н.Ф. Реймерсу), его можно рассматривать более широко как закон максимизации энергии и информации:

Цепи питания. Между организмами биоценоза возникают и устанавливаются прочные пищевые взаимоотношения или цепи питания. Те из них, которые начинаются с фотосинтезирующих организмов, называют цепями выедания (или пастбищными), а цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, – детритными цепями.

Место каждого звена в цепи питания называют трофическим уровнем, он характеризуется различной интенсивностью протекания потока веществ и энергии. Первый трофический уровень всегда составляют продуценты (например, капуста); растительноядные консументы (заяц) относятся ко второму трофическому уровню; плотоядные, живущие за счет растительноядных форм консументов – к третьему; потребляющие других плотоядных – соответственно к четвертому и т.д. Вследствие этого различают консументов первого, второго, третьего и четвертого порядков, занимающих разные уровни в цепях питания. Следовательно, пищевая цепь – основной канал переноса энергии, заключенного в пище, в сообществе.

Согласно расчетам, на каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряется примерно 90 % энергии и только около одной десятой доли ее переходит к очередному потребителю. Указанное соотношение в передаче энергии в пищевых связях организмов называют «правилом десяти процентов». Например, количество энергии, которое доходит до третичных плотоядных (пятый трофический уровень), составляет лишь около 10^-4 энергии, поглощенной продуцентами. Этим объясняется ограниченное количество (5–6) звеньев (уровней) в пищевой цепи независимо от сложности видового состава биоценоза.