Трофические цепи и сети

В основе существования любой экосистемы лежат пищевые (трофические) цепи, которые возникают тогда, когда один вид питается другим – либо живыми особями, либо их мертвыми остатками, либо продуктами жизнедеятельности.

Живые организмы, входящие в состав биогеоценоза, неодинаковы с точки зрения специфики ассимиляции ими вещества и энергии. В отличие от растений животные не способны к реакциям фото- и хемосинтеза и вынуждены использовать солнечную энергию опосредованно, через органическое вещество, создаваемое фотосинтетиками. Таким образом, в биогеоценозе образуется цепь последовательной передачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов к другим, или так называемая трофическая (греч. trophē – питание) цепь.

Трофическая цепь – это цепь последовательной передачи и эквивалентной ему энергии от одних организмов к другим.

Трофические цепи могут быть относительно простыми, например «осина – заяц – лиса», и сложными, например «трава – насекомые – лягушки – хищные птицы», но в любом случае в начале цепочки стоят автотрофные организмы, которые преобразуют солнечную энергию в энергию упорядоченных химических связей органической массы растений. Таким образом, вся жизнь на Земле возможна лишь благодаря энергии солнечного излучения.

Разные трофические цепи связаны между собой общими звеньями и образуют очень сложную систему, называемую трофической сетью.

Место каждого звена в трофической цепи называют трофическим уровнем. Первый трофический уровень – это всегда продуценты, создатели органической массы; растительноядные консументы относятся ко второму трофическому уровню; плотоядные, живущие за счет растительноядных – третьему; потребляющие других плотоядных – к четвертому и т.д.

В процессе питания на всех трофических уровнях появляются «отходы». В конечном счете органическое вещество должно частично или полностью заменяться. Эта замена происходит благодаря особому звену трофической цепи – звену редуцентов.

Трофические цепи, которые начинаются с фотосинтезированных организмов, называют пастбищными (цепи потребления, выедания), а цепи, которые начинаются с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, – детритными цепями разложения.

Трофическая цепь в биогеоценозе есть одновременно и цепь энергетическая, так как представляет собой последовательный упорядоченный поток передачи энергии Солнца от продуцентов ко всем остальным звеньям.

Любое количество органического вещества эквивалентно некоторому количеству энергии. Эту энергию можно привлечь, разрушив химические связи органического вещества. Разумеется, для этого тоже требуется затрата определенной энергии. 1 г сухого органического вещества растения в среднем соответствует 11,7 кДж энергии. В более богатых белками и жирами семенах растений энергетический эквивалент выше – около 20 кДж. 1 г сухого вещества позвоночного животного (мяса) содержит 23,5 кДж.