Учебник Биология - ВУНМЦ 2000

Глава 6. БИОЦЕНОТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО

6.1. ЭКОЛОГИЯ

6.1.9. ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ И СТРУКТУРА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПИРАМИДЫ

Существуют два типа пищевых цепей - пастбищные и детритные. В пастбищных цепях первый трофический уровень занимают фотосинтезирующие организмы (зеленые растения), второй - пастбищные животные (травоядные), третий - хищники.

Тела погибших растений и животных содержат энергию и пищевой материал. Эти органические остатки при гниении разлагаются микроорганизмами - сапрофитами (бактериями и грибами). Такие микроорганизмы называются редуцентами. Они выделяют пищеварительные ферменты на мертвые остатки и отходы жизнедеятельности и превращают их в минеральные соединения, доступные автотрофным организмам (продуцентам).

Цепи, которые начинаются с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, называют детритными цепями разложения.

Мертвые растительные и животные остатки, например, гниющие травы, называют детритом. Многие мелкие животные питаются им, ускоряя процесс разложения. Таких консументов называют детритофагами, например, грифы, земляные черви, раки, муравьи, жуки и т.д. Детритофагами могут питаться другие организмы. Например, цепь питания, включающая детритофагов:

листовая подстилка → дождевой червь (детритофаг) → черный дрозд → ястреб

Количество энергии в экосистемах, идущей от солнечного света через растения и животных, определяет общую численность организмов и их биомассу. По мере переноса энергии с одного уровня на другой происходит уменьшение количества энергии - третий принцип функционирования экосистемы. В каждой цепи питания организмы последующих трофических уровней способны использовать лишь 5 - 15% энергии поступившей биомассы на построение вещества своего тела. Остальная энергия превращается в теплоту или рассеивается, не усваиваясь.

Общую массу организмов (их биомассу) на каждом трофическом уровне можно измерить, собирая или отлавливая и взвешивая животных и растения. Выяснено, что на каждом трофическом уровне биомассы на 90 - 99% меньше, чем на предыдущем (рис. 300, 301). Допустим, биомасса продуцентов на участке 0,4 га составляет 10 тонн, биомасса фитофагов на той же площади равна 100 кг, а плотоядных видов не более 10 кг. Графически можно изобразить в виде пирамиды массы:

Рис. 300. Упрощенная пирамида чисел, показывающая отношения между плотоядными, растительноядными (фитофагами) и растительными организмами (орел - змеи - лягушки - кузнечики - злаки).

Рис. 301. Пирамида биомассы. Ее количество на разных трофических уровнях.

Причины резкого снижения биомассы при повышении трофического уровня заключаются в том, что большая часть потребляемой пищи используется организмами для получения энергии, а меньшая - на формирование тел консументов.

Ни один организм не существует вне связи с другими и может жить только при взаимодействии с окружающими в рамках экосистемы. Устойчивая экосистема - основное условие жизни на Земле.