Биотическая структура экосистемы

Экосистема основана на единстве живого и неживого вещества. Суть этого единства проявляется в следующем:

Из элементов неживой природы (главным образом молекул СО₂ и воды и биогенных элементов) под воздействием энергии Солнца синтезируются органические вещества, составляющие все живое на планете. Одновременно с процессом создания органики в природе происходит противоположный процесс – потребление и разложение этого вещества на исходные неорг. соединения.

Чтобы эти процессы были уравновешены, природа за миллиарды лет отработала определенную структуру, включающую 4 составляющие: биогенные элементы и энергия Солнца, автотрофы продуценты, и гетеротрофы консументы и редуценты. Все живые организмы получают энергию питаясь, т.е. находятся в трофических отношениях. По способу питания все организмы разделяют на автотрофы и гетеротрофы

Автотрофы – организмы, создающие органическое вещество из неорганических составляющих с помощью энергии окружающей среды – фототрофы (фотосинтетики) и хемотрофы (хемосинтетики)

Фототрофы используют энергию Солнца и процесс фотосинтеза. В основном это зеленые растения.

Хемотрофы – некоторые бактерии – также могут продуцировать органику из СО₂, но без участия солнечной энергии. Вместо нее они используют энергию, которая образуется при окислении неорганических соединений, например, аммиака, железа, и особенно серы. Это так называемая энергия химического синтеза (хемосинтеза), поэтому такие организмы называют хемосинтетики или хемотрофы.

Продуценты – организмы (в основном зеленые растения), использующие световую энергию для синтеза органических веществ из неорганических. Т. е. это автотрофы.

Виды, которые потребляют созданную автотрофами органику как источник вещества и энергии для своей жизнедеятельности, называют гетеротрофами.

Консументы - организмы, получающие энергию и биогены, питаясь другими организмами или продуктами их жизнедеятельности.

Консументы – это самые разнообразные организмы (от микроорганизмов до синих китов), включая человека.

Консументы подразделяются на ряд погрупп в соответствии с источниками их питания.

Консументы 1 порядка (первичные) – питаются непосредственно продуцентами –растительноядные или фитофаги

Консументы 2 порядка (вторичные) – питаются консументами 1 порядка и т.д. Консументы 2-го и выше порядка – плотоядные или хищники.

Мертвые животные и растительные остатки (например, опавшие листья, трупы, продукты систем выделения) называются детритом.

Организмы, питающиеся детритом, называются детритофагами. Примеры: гиены, шакалы, грифы, раки, муравьи, термиты.

Наконец, значительная часть детрита в экосистеме (в частности опавшие листья, влажная древесина) не поедается животными, а гниет и разлагается в процессе питания ими грибов и бактерий. Т.к. роль грибков и бактерий столь специфична, их обычно выделяют в особую группу детритофагов – редуценты.

Редуценты – орг-мы, основной результат питания которых гниение или иное разложение сложных соединений до более простых.

Редуценты служат на Земле санитарами и замыкают биогеохимический круговорот веществ, разлагая органику на исходные неорганические составляющие.

Таким образом, несмотря на все разнообразие экосистем, все они обладают структурным сходством. аким образом, как правило, в любой экосистеме можно выделить три функциональные группы организмов: продуцентов, консументов и редуцентов. В экосистемах, образованных только микроорганизмами, консументы отсутствуют. В каждую группу входит множество популяций, населяющих экосистему.

В экосистеме пищевые и энергетические связи идут в направлении: продуценты —» консументы —> редуценты.

Любой экосистеме свойственен круговорот веществ и прохождение через нее потока энергии. В экосистеме органические вещества синтезируются автотрофами из неорганических веществ. Затем они потребляются гетеротрофами. Выделенные в процессе жизнедеятельности или после гибели организмов (как автотрофов, так и гетеротрофов) органические вещества подвергаются минерализации, т.е. превращению в неорганические вещества. Эти неорганические вещества могут быть вновь использованы автотрофами для синтеза органических веществ. Так осуществляется биологический круговорот веществ.

В то же время, энергия не может циркулировать в пределах экосистемы. ^ Поток энергии (передача энергии), заключенной в пище, в экосистеме осуществляется однонаправленно от автотрофов к гетеротрофам.