Пищевые цепи и сети

Все живые организмы биосферы делятся на автотрофов и гетеротрофов (рис.4.2).

Рис. 4.4. Блок-схема экосистемы.

Автотрофы («аутос» – с греч. «сам»; «трофа» – «питание») – организмы создатели органического вещества из неорганического при помощи световой или химической энергии. Организмы способные усваивать, фиксировать солнечный свет посредством хлорофилла называются фотоавтотрофами – это зелёные растения и высшие и низшие (одноклеточные водоросли, например, хламидомонады, хлореллы). Процесс такой фиксации солнечной энергии называется фотосинтезом. Организмы способные усваивать, фиксировать химическую энергию окислительно-восстановительных реакций неорганических веществ называются хемоавтотрофами – это серобактерии и железобактерии, встречающиеся в основном в подземных водах; азотбактерии, преобразующие газообразный азот атмосферы в доступные для усвоения растениями соединения, они живут, в частности, на корнях бобовых растений.

Гетеротрофы («гетерос» – с греч. «другой») – потребители готового органического вещества, синтезированного автотрофами. Они его усваивают перестраивают и разлагают. По объектам питания гетеротрофы делятся на фитофагов, зоофагов, паразитов, симбиотрофов, бактерий разложения, детритофагов (рис.4.2). Мёртвые растительные и животные остатки, например, опавшие листья, гибнущие травы, трупы животных, их фекалии и т.п., называются детритом. Существует множество специализирующихся на питании ими организмов – детритофагов. Например, грифы, дождевые черви, многоножки, раки, термиты, муравьи, жуки-навозники, личинки многих насекомых, вороны, крысы, животные и микроорганизмы морских глубин, живущие за счёт «трупного дождя», и т.п..

В связи с такой расстановкой среди живых организмов различают 4 различные функциональные группы (рис.4.4):

Ÿ продуценты – это представители автотрофного компонента;

Ÿ консументы («консуме» – с греч. «потребляю») – потребители продукции автотрофов, трансформирующие её в другую форму;

Ÿ детритофаги – питающиеся мёртвыми органическими остатками;

Ÿ редуценты (редукция – восстановление, возвращение назад) – так же живущие за счёт мёртвых органических остатков и разлагающие их до неорганических соединений, которые возвращаются в почвенный раствор и снова используются продуцентами.

Органические вещества, созданные автотрофами-продуцентами служат пищей (источником энергии) для гетеротрофов; консументы-фитофаги поедают растения; фитофагов поедают хищники I порядка; хищников I порядка в свою очередь поедают хищники II порядка; мёртвые остатки разлагают редуценты (рис.4.4). Такая последовательность передачи вещества и энергии, заключённой в нём (с одного трофического уровня на другой) называется пищевой цепью. Различные организмы, занимают разное положение относительно основного источника поступающей в сообщество энергии. В этих случаях говорят, что они располагаются на разных трофических уровнях. Автотрофы занимают 1-ый трофический уровень и являются важнейшей частью сообщества, потому что практически все остальные организмы, входящие в его состав, прямо или косвенно зависят от снабжения веществом и энергией, запасёнными растениями, и занимают уже последующие трофические уровни.

Наибольшее число автотрофных организмов входят как бы в «верхний ярус жизни», куда поступает световая энергия, необходимая для фотосинтеза – деревья высокие, в водоёмах растительность в основном располагается у поверхности воды и т.д и т.п.. Интенсивная гетеротрофная деятельность сосредоточена в тех местах, где скапливается органическое вещество – в почве, в иле.

Некоторые примеры пищевых цепей приведены на рисунке 4.5. В водных экосистемах солнечная энергия, усвоенная в основном микроводорослями, переходит к мелким консументам; а от тех в сою очередь к мелким хищникам, и, наконец к крупным хищникам, а те в свою очередь могут быть съедены человеком. В искусственных экосистемах пищевая цепь может быть полной, Например, при разведении сельхоз. животных: растение ® корова ® человек; или укороченной, когда выращенные растения непосредственно используются человеком в пищу: пшеница ® человек.