Пищевая цепь

Пищевая цепь
Продуценты Консументы Редуценты

Пример пищевой цепи

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряд взаимосвязей между группами организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов), при которых происходит перенос вещества и энергии путём поедания одних особей другими.

Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется бо́льшая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и обычно не превышает 4—5.

Значительный интерес представляют отношения величин энергетического потока в разных точках пищевой цепи. Выраженная в процентах, эти отношения называют экологической эффективностью.

Структура пищевой цепи

Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев, каждое из которых связано с соседними звеньями отношениями «пища-потребитель». В качестве звеньев цепи выступают группы организмов, например, конкретные биологические виды. Когда имеют в виду трофическую роль, которую играют виды в биоценозе, то среди них выделяют автотрофов — продуцентов (фотосинтетики и хемосинтетики), гетеротрофов — макроконсументов (главным образом животные) и микроконсументов — редуцентов (преимущественно сапрофитные бактерии, актиномицеты, грибы). Консументы, непосредственно питающиеся продуцентами или продуктами их распада образуют второй уровень биоценоза. Третий трофический уровень возникает в биоценозе, когда в нем присутствуют популяции, живущие за счет поедания организмов второго трофического уровня и т. д.

Каждый организм обладает некоторым запасом энергии, то есть можно говорить о том, что у каждого звена цепи есть своя потенциальная энергия. В процессе питания потенциальная энергия пищи переходит к её потребителю. При переносе потенциальной энергии от звена к звену до 80—90 % теряется в виде теплоты. Данный факт ограничивает длину цепи питания, которая в природе обычно не превышает 4—5 звеньев. Чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального.

Трофическая сеть

Обычно для каждого звена цепи можно указать не одно, а несколько других звеньев, связанных с ним отношением «пища — потребитель». Так, траву едят не только коровы, но и другие животные, а коровы являются пищей не только для человека. Установление таких связей превращает пищевую цепь в более сложную структуру — трофическую сеть.

Трофический уровень

Трофический уровень — условная единица, обозначающая удалённость от продуцентов в трофической цепи данной экосистемы.

Необходимо подчеркнуть, что трофическая классификация делит на группы не сами виды, а их типы жизнедеятельности; популяция одного вида может занимать один или более трофических уровней, смотря по тому, какие источники энергии она использует.

Типы пищевых цепей

Существуют два основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, консументы 1-го порядка (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом консументы 2-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), консументы 3-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространённых в лесах, бо́льшая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита (органических останков), идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоёмах и на больших глубинах океана) часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

Наземные детритные цепи питания более энергоёмки, поскольку большая часть органической массы, создаваемой автотрофными организмами, остаётся невостребованной и отмирает, формируя детрит. В масштабах планеты, на долю цепей выедания приходится около 10 % энергии и веществ, запасённых автотрофами, 90 же процентов включается в круговорот посредством цепей разложения.

См. также

• Пищевая пирамида (пирамида питания)
• Экологическая пирамида
• Экологическая эффективность

Литература

• Це́пи пита́ния, пищевые или трофические цепи / Наумов Н. П. // Франкфурт — Чага. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — С. 531—532. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 28).
• Трофи́ческая цепь, пищевая цепь, цепь питания // Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М. : Сов. энциклопедия, 1986. — С. 648—649. — 831 с. — 100 000 экз.
• Цепь пищевая, цепь питания; Цепь трофическая // Популярный биологический словарь / Н. Ф. Реймерс; Отв. ред. А. В. Яблоков; АН СССР. — М.: Наука, 1991. — С. 479—480. — 437 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-02-005866-1.
• Одум Ю. Основы экологии. Перевод с 3-го английского издания / Под редакцией и предисловием д-ра биол.наук Н. П. Наумова. — М.: Мир, 1975. — С. 740, ил.
• Константинов А. С. Общая гидробиология. Учебник для биол. спец. ун-тов. — 3-е изд., перераб. и доп.. — М.: Высшая школа, 1979. — С. 480, ил.
• Цепь трофическая (пищевая цепь, цепь питания) // Пушкарь В. С., Майоров И. С. Экология: Учебное пособие. — Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2003. — С. 184—185. — 188 с. — 450 экз.
• Трафі́чны ланцу́г, ланцуг харчавання // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 15: Следавікі — Трыо (бел.) / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн.: БелЭн, 2002. — С. 521. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0251-2.
• Трофическая (пищевая) цепь, цепь питания // Биология: термины и понятия: словарь-справочник для учащихся и абитуриентов / Н. Д. Лисов. — Мн.: Народная асвета, 2008. — С. 288. — 303 с. — 4 000 экз. — ISBN 978-985-12-2115-4.