Охарактеризуйте и приведите примеры трофических цепей питания. Сформулируйте правило экологической пирамиды. Приведите примеры

Биосфера огромна и многогранна. Она включает в себя самые разные создания. И прекрасные, и ужасные. Но все эти существа связаны друг с другом. Порой эти связи незаметны, а порой от одного вида зависит существование другого. Самой явной связью между живыми существами является пищевая. Пищевые цепи также называются трофическими. Растения -- это существа, которые способны к фотосинтезу. Это значит, что если будет углекислый газ, солнце и вода, то они смогут выжить. Животные на такое не способны. Потому подавляющая часть трофических цепей начинается с растений.

Трофические цепи бывают разные. Их разделяют на две группы. Те трофические цепи, которые начинаются с продуцента, называются пастбищными. Но есть и те, которые начинаются с отходов. Например, с трупов животных. Такие цепи называются детритными. Среди живых организмов выделяют продуценты, консументы и редуценты.

Многие трофические цепи начинаются с продуцентов. Именно так называют все те организмы, которые самостоятельно производят для себя питательные вещества. Самыми известными продуцентами являются зеленые растения, которые способны к фотосинтезу. Но также к ним можно отнести и бактерии-хемотрофы, которые могут обойтись даже без участия солнечного света.

Но не все участники трофических цепей могут обходиться минимумом. Большинству нужно для жизни то, что было произведено другими. Такие потребители называются консументами. Но и среди них можно выделить разные по типу питания группы. Некоторые животные питаются растениями. Они также попадают в трофические цепи. Трофический уровень их не многим выше растения. В свою очередь они тоже станут чьим-то ужином. Те, кому для жизни нужно мясо, называются хищниками. Это новый уровень. Они вынуждены выходить на охоту для того, чтобы найти себе пропитание.

Для того чтобы получить пищу, они должны применить все свои уловки, чтобы выследить и поймать жертву. У каждого хищника есть целый список предпочтений. Это помогает разным видам выживать даже в самые трудные времена. Особенно это важно сейчас, потому что многие виды находятся на грани вымирания.

Трофические цепи включают в себя и такие необычные организмы, как редуценты. Это те живые существа, которых называют "могильщиками природы". Они помогают отходам и трупам разложиться на более простые компоненты. Редуценты питаются тем, что больше никому не интересно. Труп или отход, разложиться которому помогает редуцент, называется детритом. Потому пищевая цепь, которая начинается столь необычно, является детритной. Существует большое количество разных редуцентов. Среди них выделяют грибы, бактерии, сапрофаги, некрофаги и копрофаги.

Сапрофаги - это те редуценты, которые питаются трупами других живых существ.

Некрофаги также питаются трупами и падалью. Копрофаги питаются органическими отходами живых существ. Все эти организмы помогают сохранить чистоту в природе, дать место для жизни и роста новым живым организмам. Несмотря на то что некоторые считают этих живых существ отвратительными, без них невозможно представить здоровую биосферу.

Примеры трофических цепей

Непросто изучить трофические цепи. Примеры помогут понять, кто и кем питается. Самой привычной является пастбищная трофическая цепь. Она начинается с растения. Итак, можно начать со злаков. Они входят в список пристрастий зайцев. Зайцы -- это консументы первого порядка. Зайцами питаются волки. Волки -- это консументы второго порядка. Мыши также любят злаки. Мыши в этой трофической цепи становятся консументами первого порядка. Порой мыши становятся жертвами ежей. Ежи -- консументы второго порядка. Они также не могут быть спокойны за свою жизнь, ведь на них ведут охоту лисы. Последние станут консументами третьего порядка.

Трофические цепи можно обнаружить и в воде. Начать можно с фитопланктона, который способен самостоятельно прокормить себя. Но им питается зоопланктон. Зоопланктон - пища небольших рыбешек. А они же, в свою очередь, становятся любимым лакомством щуки. Но она тоже может стать чьей-то пищей.

Самые длинные трофические цепи можно найти в океане. В таких цепях встречаются даже консументы пятого и шестого порядка. Каждый может провести небольшое исследование. Это очень интересно и позволяет лучше понять окружающий мир.

Детритные трофические цепи не включают в себя так много участников. Обычно в их составе - только отход или труп и существо, которое им питается. Самыми известными редуцентами являются бактерии и грибы.

Трофические цепи не способны полностью отразить всю жизнь биосферы. Ведь если допустить, что вымерли все зайцы, волки и лисы не погибнут. Они просто будут питаться другими животными, хотя и численность этих хищников сократится. Такой природный баланс сохраняется благодаря трофическим сетям. Один и тот же заяц может питаться разными растениями. Он может есть злаки, овес, лишайник, клевер и многое другое.

Волк также может есть разных животных, которые отличаются друг от друга даже по размерам. Трофические цепи и сети помогают природе установить такой баланс, чтобы живые существа смогли пережить тот случай, если какой-то вид исчезнет с лица Земли.

Трофические сети порой очень и очень запутаны. Непросто разобраться, как много животных желают полакомиться каким-то растением и от каких особей прячется какой-либо небольшой зверек. Можно составить большое количество различных пищевых сетей. Особенно они богаты там, где бок о бок соседствует большое количество живых существ. Мир, окружающий человека, хранит много загадок и интересных моментов. Одним из них являются трофические цепи и сети. Тщательно продуманные природой цепи питания помогают самым разным растениям и животным сосуществовать в относительном мире друг с другом, находить пищу для себя и своих детенышей, а также очищать свою среду обитания от того, что отжило свой срок.

Правило экологической пирамиды - закономерность, согласно которой количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.

Типы экологических пирамид

Пирамиды чисел - на каждом уровне откладывается численность отдельных организмов

Пирамида чисел отображает отчетливую закономерность, обнаруженную Элтоном: количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам, неуклонно уменьшается.

Например, чтобы прокормить одного волка, необходимо, по крайней мере несколько зайцев, на которых он мог бы охотиться; чтобы прокормить этих зайцев, нужно довольно большое количество разнообразных растений. В данном случае пирамида будет иметь вид треугольника с широким основанием суживающимся кверху.

Однако подобная форма пирамиды чисел характерна не для всех экосистем. Иногда они могут быть обращенными, или перевернутыми. Это касается пищевых цепей леса, когда продуцентами служат деревья, а первичными консументами - насекомые. В этом случае уровень первичных консументов численно богаче уровня продуцентов (на одном дереве кормится большое количество насекомых), поэтому пирамиды чисел наименее информативны и наименее показательны, т.е. численность организмов одного трофического уровня в значительной степени зависит от их размеров.

Пирамиды биомасс - характеризует общую сухую или сырую массу организмов на данном трофическом уровне, например, в единицах массы на единицу площади - г/м2, кг/га, т/км2 или на объем - г/м3 (рис.4)

Обычно в наземных биоценозах общая масса продуцентов больше, чем каждого последующего звена. В свою очередь, общая масса консументов первого порядка больше, нежели консументов второго порядка и т.д.

В данном случае (если организмы не слишком различаются по размерам) пирамида также будет иметь вид треугольника с широким основанием суживающимся кверху. Однако и из этого правила имеются существенные исключения. Например, в морях биомасса растительноядного зоопланктона существенно (иногда в 2-3 раза) больше биомассы фитопланктона, представленного преимущественно одноклеточными водорослями. Это объясняется тем, что водоросли очень быстро выедаются зоопланктоном, но от полного выедания их предохраняет очень высокая скорость деления их клеток.

В целом для наземных биогеоценозов, где продуценты крупные и живут сравнительно долго, характерны относительно устойчивые пирамиды с широким основанием. В водных же экосистемах, где продуценты невелики по размеру и имеют короткие жизненные циклы, пирамида биомасс может быть обращенной, или перевернутой (острием направлена вниз). Так, в озерах и морях масса растений превышает массу потребителей только в период цветения (весной), а в остальное время года может создаться обратное положение.

Пирамиды чисел и биомасс отражают статику системы, т.е. характеризуют количество или биомассу организмов в определенный промежуток времени. Они не дают полной информации о трофической структуре экосистемы, хотя позволяют решать ряд практических задач, особенно связанных с сохранением устойчивости экосистем.

Пирамида чисел позволяет, например, рассчитывать допустимую величину улова рыбы или отстрела животных в охотничий период без последствий для нормального их воспроизведения.

Пирамиды энергии - показывает величину потока энергии или продуктивности на последовательных уровнях.

В противоположность пирамидам чисел и биомассы, отражающим статику системы (количество организмов в данный момент), пирамида энергии, отражая картину скоростей прохождения массы пищи (количества энергии) через каждый трофический уровень пищевой цепи, дает наиболее полное представление о функциональной организации сообществ.

На форму этой пирамиды не влияют изменения размеров и интенсивности метаболизма особей, и если учтены все источники энергии, то пирамида всегда будет иметь типичный вид с широким основанием и суживающейся верхушкой. При построении пирамиды энергии в ее основание часто добавляют прямоугольник, показывающий приток солнечной энергии.