Солнце является основным источником света и тепла для планеты Земля и приводит в движение очень большие и сложные системы, которые развивают и поддерживают жизнь. Одной из таких экосистем на суше является лес, поддерживающий множество растений, которые, в свою очередь, обеспечивают пищу для других животных.

На Земле существует несколько различных типов лесов, таких как хвойные, лиственные и смешанные. Изучение лиственного леса показывает, как пищевая цепь функционирует в экосистеме,а она испытывает различные сезонные изменения.

Замкнутая пищевая цепь леса

В отличие от хвойного леса, где деревья обычно не теряют листьев каждый год, лиственный лес характеризуется преобладанием цветущих деревьев, кустарников и кустарников, большинство из которых теряют листья, когда погода становится холоднее, а период светового дня становится короче. Такие деревья и растения в зимнее время входят в состояние покоя, приспособление, предназначенное для сохранения жизни, когда источники энергии уменьшаются.

Солнечная энергия — начало

Цепочка продуктов питания в лиственном лесу включает

• «производителей»,
• «потребителей»
• «разлагающих».

В начале цепи находится солнце, которое превращает растения в производителей. Когда солнечная энергия в виде света и тепла ударяет по поверхности листа растения, фоточувствительная молекула, называемая хлорофиллом, стимулирует процесс, называемый фотосинтезом, ряд химических реакций, которые преобразуют энергию солнца в молекулы сахара. Эти молекулы сохраняют энергию, которая будет использоваться позже растением и, в конечном счете, теми организмами, которые используют растение для еды. Часть этой энергии идет на производство семян, которые несут генетический код для дальнейшего развития видов.

Другим результатом фотосинтеза является производство кислорода и поглощение углерода в виде газообразного диоксида углерода.

Производители

Производители продуктов питания в лиственном лесу — это деревья и растения, которые преобразуют солнечный свет в массу и запасенную энергию. Эти растения впоследствии становятся основным источником пищи для потребителей над ними в пищевой цепи: например, насекомые, птицы, грызуны и олени едят листья и другие части растений, беря на себя накопленную энергию в качестве пропитания. Однако также происходит симбиоз, при котором организмы разных видов действуют в рамках своего рода кооперативного устройства, например, когда пчелы опыляют растения, когда они собирают нектар. Кроме того, бактерии в почве разрушают питательные вещества до формы, легко используемой корневыми системами растений.

Потребители

В пищевой цепи лиственных лесов обитатели — это организмы, которые не могут производить свою собственную пищу и должны есть другие организмы, чтобы выжить. Потребители могут иметь первичный, вторичный или третичный тип. Первичные потребители включают насекомых, грызунов и крупных травоядных, которые едят главным образом растения, травы, семена и ягоды.

Вторичные потребители включают хищных птиц, таких как совы и ястребы, а также других мелких хищников, таких как лисицы и скунсы, которые едят насекомых и грызунов и других животных. Третичные потребители, которые, как говорят, находятся в «верхней части» пищевой цепи питания животных, являются хищниками, которые охотятся на мелких животных ниже их в пищевой цепи.

Декомпозиторы или разлагатели

Все живые существа имеют продолжительность жизни и без способа утилизации мертвых организмов, экосистема скоро будет заполнена остатками растительной и животной жизни. Декомпозиторы разрушают такие останки, превращая их в более мелкие и мелкие части, которые в конечном итоге становятся новой почвой. Бактерии и насекомые выполняют эту функцию, а также грибы и некоторые крупные мусорщики. Полученная богатая питательными веществами почва идеально подходит для роста семян, начиная цикл жизни.

Потребители делятся на:

• Первичных
• Вторичных
• Крупных вторичных

Первичные потребители — в основном мелкие животные. Лес обеспечивает пищу, укрытие в мхах, умеренные температуры и влажность, что способствует росту многих видов насекомых. Это рай для комаров! А также насекомых, есть мелкие млекопитающие: полевки (крошечные млекопитающие, такие как мыши), бурундуки, белки и птицы, питающиеся семенами. Они питаются семенами, травами и даже грибами. Большие животные, такие как олени и лось, также находят пищу в этом биоме.

Интересным основным потребителем является лосось. Эти рыбы вылупляются из яиц в холодных горных ручьях и едят крошечные водные организмы и насекомые, попадающие в воду. Молодые рыбы плывут по реке к океану, где они растут до зрелости. Когда они полностью вырастут, крупные рыбы возвращаются из океана и плывут вверх по течению, чтобы отложить яйца. Затем родители умирают, а их тела обеспечивают пищу для всех мясоедов в этом районе.

Вторичные потребители также находятся дома на лесной площадке. Крошечные землеройки пожирают насекомых, а лягушки захватывают насекомых, когда они летают. Есть много птиц, населяющих насекомых, некоторые из которых, подобно дятлу, приспособлены к нахождению насекомых на деревьях. Утки едят мелких животных, а еноты едят животных, рыб, лягушек и фруктов. Совы едят полевок и бурундуков. Насекомые живут как паразиты на других животных.

Крупные вторичные потребители, такие как волки, медведи и пумы, являются единственными, кто может одолеть оленя или лося. Однако, как только они совершили убийство, мелкие хищники могут перейти, чтобы получить долю. Большие плотоядные животные иногда также едят более мелкие.

В этой пищевой сети есть другие животные, такие как лисы, бобры, черные птицы и дикобразы. Потому что растения делают это хорошо, животные тоже процветают.

Источник: zveri.guru

Что такое цепи питания

Все живые существа нашей планеты связаны между собой одной из самых прочных связей – пищевой.
есть кто-то для кого-то является пищей или говоря научным языком – кормовой базой. Травоядные едят растения, самих травоядных едят хищники, которых также в свою очередь могут поедать другие, более крупные и сильные хищники. Эти своеобразные пищевые связи в биологии принято называть цепями питания. Понимание того, как работает экосистема цепи питания, дает ученым биологам представление о различных нюансах эволюции живых организмов, помогает объяснить поведение некоторых животных, понять, откуда растут ноги у тех или иных повадок наших четвероногих друзей.

Виды цепей питания

В целом различают два основных вида цепей питания: цепь выедания (она же пастбищная цепь питания) и детритная цепь питания, которую еще называют цепью разложения.

Пастбищная цепь питания

Пастбищная цепь питания в целом проста и понятна, ее суть кратко описана в начале статьи: растения служат пищей для травоядных животных и в научной терминологии зовутся продуцентами. Травоядные, поедающие растения называются консументами (из латинского это слово переводится как «потребители») первого порядка. Мелкие хищники являются консументами второго порядка, а более крупные уже третьего. В природе встречаются и более длинные цепи питания, насчитывающие пять и больше звеньев, такие встречаются в основном в океанах, где более крупные (и прожорливые) рыбы поедают более мелких, те в свою очередь едят еще более мелких и так вплоть до водорослей. Замыкает звенья цепи питания особенное счастливое звено, которое уже никому не служит пищей. Обычно это человек, разумеется, при условии, что он осторожен и не пытается плавать с акулами или гулять со львами )). А если серьезно, то такое замыкающее звено питание в биологии называется редуцентом.

Детритная цепь питания

А вот тут все происходит немножечко наоборот, а именно поток энергии цепи питания идет в противоположную сторону: крупные животные, будь-то хищники или травоядные умирают и разлагаются, их останками питаются более мелкие животные, различные падальщики (например, гиены), которые в свою очередь также умирают и разлагаются, и их бренные останки аналогично служат пищей, или, для еще более мелких любителей мертвячины (например, некоторых видов муравьев), или же для разных специальных микроорганизмов. Микроорганизмы, перерабатывая останки, выделяют специальную субстанцию, называемую детритом, отсюда и название этой цепи питания.

Более наглядная схема цепи питания представлена на картинке.

О чем говорит длина цепи питания

Исследование длины цепи питание дает ученых ответы на многие вопросы, например, о том, насколько благоприятна среда обитания животных. Чем благоприятнее среда обитания, тем длиннее будет природная цепь питания в силу обилия различных животных, служащих пищей друг другу. Но самая длинная цепь питания у рыб, и других обитателей океанических глубин.

Что лежит в основе цепи питания

В основе любой цепи питания лежат пищевые связи и энергия, которая передается с поеданием одного представителя фауны (или флоры) другим. Благодаря полученной энергии потребители могут продолжать свою жизнедеятельность, но в свою очередь также становятся зависимыми от своей пищи (кормовой базы). Например, когда происходит знаменитая миграция леммингов, служащих пищей для различных арктических хищников: лис, песцов, сов, происходит сокращение популяции не только самих леммингов (массово погибающих во время этих самых миграций) но и хищников, питающихся леммингами, а часть из них даже мигрирует вместе с ними.

Источник: www.poznavayka.org

Что такое цепь питания?

Пищевая цепь представляет собой особые взаимоотношения между группами организмов, при которых происходит перенос энергии за счет поедания одних существ другими.

В цепи питания каждый организм занимает свой пищевой (трофический) уровень. Рассмотрим последовательность расположения таких уровней:

• Первый уровень. Его занимают организмы, которые могут производить пищу, используя природную энергию. К ним относятся растения и некоторые виды бактерий. Такие организмы называются продуцентами.

Рис. 1. Продуценты – это растения.

• Второй уровень. На втором пищевом уровне располагаются растительноядные животные, которые поедают продуцентов. Это первичные потребители (консументы): зайцы, коровы, овцы, насекомые.
• Третий уровень. Животные третьего уровня поедают травоядных животных. Они называются вторичными консументами или хищными (плотоядными) животными. Например, змея – хищник, который питается грызунами (первичными потребителями).
• Четвертый уровень. Небольшие хищники, в свою очередь, становятся жертвами более крупных плотоядных животных –консументов третьего порядка. Например, филин поедает змей.
• Пятый уровень. Третичных потребителей выбирает себе в качестве жертвы так называемый суперхищник – опасное крупное животное, у которых в природе нет естественных врагов. К ним относятся белые медведи, львы, крокодилы, акулы. Это полноценные хозяева своих экосистем.

Рис. 2. Белый медведь.

Цепи питания тайги

Первый уровень в цепи питания тайги занимают местные растения: сосна, кедр, лиственница, смородина, можжевельник, различные травы и мхи.

Вторым звеном выступают консументы первого порядка или травоядные животные: белки, бурундуки, мыши, зайцы, лемминги, лоси, кабаны, олени.

Промежуточные звенья пищевой цепочки принадлежат всеядным и плотоядным животным. К ним относятся грызуны, птицы, змеи и некоторые виды насекомых.

Завершают цепь местные хищники: волки, рыси, росомахи, ястребы.

Цепь питания луга

Как всегда, первым звеном в цепи питания являются растения. На лугу их растет великое множество: всевозможные кормовые, цветущие, лекарственные растения.

Консументом первого порядка являются насекомые, которых также очень много обитает на лугу. Например, бабочка питается самим растением и его нектаром.

Рис. 3. Стрекоза – опасный хищник.

Бабочка становится жертвой хищницы-стрекозы, а та, в свою очередь, достается на обед лягушке. Земноводными питаются хищные птицы, например, ястреб. Завершающим звеном в цепи питания луга выступает один из самых крупных луговых хищников – лисица.

Источник: obrazovaka.ru

Что такое пищевая цепь?

Каждый организм должен получать энергию для жизни. Например, растения потребляют энергию солнца, животные питаются растениями, а некоторые животные питаются другими животными.

Пищевая (трофическая) цепь — это последовательность того, кто кого ест в биологическом сообществе (экосистеме) для получения питательных веществ и энергии, поддерживающих жизнедеятельность.

Читайте также: Отличие пищевой цепи от пищевой сети в экосистеме.

Автотрофы (продуценты)

Автотрофы — живые организмы, которые производят свою пищу, то есть собственные органические соединения, из простых молекул, таких как углекислый газ. Существует два основных типа автотрофов:

• Фотоавтотрофы (фотосинтезирующие организмы) такие, как растения, перерабатывают энергию солнечного света для получения органических соединений — сахаров — из углекислого газа в процессе фотосинтеза. Другими примерами фотоавтотрофов являются водоросли и цианобактерии.

• Хемоавтотрофы получают органические вещества благодаря химическим реакциям, в которых задействованы неорганические соединения (водород, сероводород, аммиак и т.д.). Этот процесс называется хемосинтезом.

Автотрофы являются основой каждой экосистемы на планете. Они составляют большинство пищевых цепей и сетей, а энергия, получаемая в процессе фотосинтеза или хемосинтеза, поддерживает все остальные организмы экологических систем. Когда речь идет об их роли в пищевых цепях, автотрофы можно назвать продуцентами или производителями.

Гетеротрофы (консументы)

Гетеротрофы, также известные как потребители, не могут использовать солнечную или химическую энергию, для производства собственной пищи из углекислого газа. Вместо этого, гетеротрофы получают энергию, потребляя другие организмы или их побочные продукты. Люди, животные, грибы и многие бактерии — гетеротрофы. Их роль в пищевых цепях заключается в потреблении других живых организмов. Существует множество видов гетеротрофов с разными экологическими ролями: от насекомых и растений до хищников и грибов.

Деструкторы (редуценты)

Следует упомянуть еще одну группу потребителей, хотя она не всегда фигурирует в схемах пищевых цепей. Эта группа состоит из редуцентов, организмов, которые перерабатываю мертвые органические вещества и отходы, превращаяя их в неорганические соединения.

Редуценты иногда считаются отдельным трофическим уровнем. Как группа, они питаются отмершими организмами, поступающими на различных трофических уровнях. (Например, они способны перерабатывать разлагающееся растительное вещество, тело недоеденной хищниками белки или останки умершего орла.) В определенном смысле, трофический уровень редуцентов проходит параллельно стандартной иерархии первичных, вторичных и третичных потребителей. Грибы и бактерии являются ключевыми редуцентами во многих экосистемах.

Редуценты, как часть пищевой цепи, играют важную роль в поддержании здоровой экосистемы, поскольку благодаря им, в почву возвращаются питательные вещества и влага, которые в дальнейшем используется продуцентами.

Уровни пищевой (трофической) цепи

Пищевая цепь представляет собой линейную последовательность организмов, которые передают питательные вещества и энергию начиная с продуцентов и к высшим хищникам.

Трофический уровень организма — это положение, которое он занимает в пищевой цепи.

Первый трофический уровень

Пищевая цепь начинается с автотрофного организма или продуцента, производящего собственную пищу из первичного источника энергии, как правило, солнечной или энергии гидротермальных источников срединно-океанических хребтов. Например, фотосинтезирующие растения, хемосинтезирующие бактерии и археи.

Второй трофический уровень

Далее следуют организмы, которые питаются автотрофами. Эти организмы называются растительноядными животными или первичными потребителями и потребляют зеленые растения. Примеры включают насекомых, зайцев, овец, гусениц и даже коров.

Третий трофический уровень

Следующим звеном в пищевой цепи являются животные, которые едят травоядных животных — их называют вторичными потребителями или плотоядными (хищными) животными (например, змея, которая питается зайцами или грызунами).

Четвертый трофический уровень

В свою очередь, этих животных едят более крупные хищники — третичные потребители (к примеру, сова ест змей).

Пятый трофический уровень

Третичных потребителей едят четвертичные потребители (например, ястреб ест сов).

Каждая пищевая цепь заканчивается высшим хищником или суперхищником — животным без естественных врагов (например, крокодил, белый медведь, акула и т.д.). Они являются «хозяевами» своих экосистем.

Когда какой-либо организм умирает, его в конце концов съедают детритофаги (такие, как гиены, стервятники, черви, крабы и т.д.), а остальная часть разлагается с помощью редуцентов (в основном, бактерий и грибов), и обмен энергией продолжается.

Стрелки в пищевой цепи показывают поток энергии, от солнца или гидротермальных источников до высших хищников. По мере того, как энергия перетекает из организма в организм, она теряется на каждом звене цепи. Совокупность многих пищевых цепей называется пищевой сетью.

Положение некоторых организмов в пищевой цепи может варьироваться, поскольку их рацион отличается. Например, когда медведь ест ягоды, он выступает как растительноядное животное. Когда он съедает грызуна, питающегося растениями, то становиться первичным хищником. Когда медведь ест лосося, то выступает суперхищником (это связано с тем, что лосось является первичным хищником, поскольку он питается селедкой, а она ест зоопланктон, который питается фитопланктоном, вырабатывающим собственную энергию благодаря солнечному свету). Подумайте о том, как меняется место людей в пищевой цепи, даже часто в течение одного приема пищи.

 

Типы пищевых цепей

В природе, как правило, выделяют два типа пищевых цепей: пастбищную и детритную.

Пастбищная пищевая цепь

Этот тип пищевой цепи начинается с живых зеленых растений, предназначенных для питания растительноядных животных, которыми питаются хищники. Экосистемы с таким типом цепи напрямую зависят от солнечной энергии.

Таким образом, пастбищный тип пищевой цепи зависит от автотрофного захвата энергии и перемещения ее по звеньям цепи. Большинство экосистем в природе следуют этому типу пищевой цепи.

Примеры пастбищной пищевой цепи:

• Трава → Кузнечик → Птица → Ястреб;
• Растения → Заяц → Лиса → Лев.

Детритная пищевая цепь

Этот тип пищевой цепи начинается с разлагающегося органического материала — детрита — который употребляют детритофаги. Затем, детритофагами питаются хищники. Таким образом, подобные пищевые цепи меньше зависят от прямой солнечной энергии, чем пастбищные. Главное для них — приток органических веществ, производимых в другой системе.

К примеру, такой тип пищевой цепи встречается в разлагающейся подстилке умеренного леса.

Энергия в пищевой цепи

Энергия переносится между трофическими уровнями, когда один организм питается другим и получает от него питательные вещества. Однако это движение энергии неэффективное, и эта неэффективность ограничивает протяженность пищевых цепей.

Когда энергия входит в трофический уровень, часть ее сохраняется как биомасса, как часть тела организмов. Эта энергия доступна для следующего трофического уровня. Как правило, только около 10% энергии, которая хранится в виде биомассы на одном трофическом уровне, сохраняется в виде биомассы на следующем уровне.

Этот принцип частичного переноса энергии ограничивает длину пищевых цепей, которые, как правило, имеют 3-6 уровней.

На каждом уровне, энергия теряется в виде тепла, а также в форме отходов и отмершей материи, которые используют редуценты.

Почему так много энергии выходит из пищевой сети между одним трофическим уровнем и другим? Вот несколько основных причин неэффективной передачи энергии:

• На каждом трофическом уровне значительная часть энергии рассеивается в виде тепла, поскольку организмы выполняют клеточное дыхание и передвигаются в повседневной жизни.
• Некоторые органические молекулы, которыми питаются организмы, не могут перевариваться и выходят в виде фекалий.
• Не все отдельные организмы в трофическом уровне будут съедены организмами со следующего уровня. Вместо этого, они умирают, не будучи съеденными.
• Кал и несъеденные мертвые организмы становятся пищей для редуцентов, которые их метаболизируют и преобразовывают в свою энергию.

Итак, ни одна из энергий на самом деле не исчезает — все это в конечном итоге приводит к выделению тепла.

Значение пищевой цепи

1. Исследования пищевой цепи помогают понять кормовые отношения и взаимодействие между организмами в любой экосистеме.

2. Благодаря им, есть возможность оценить механизм потока энергии и циркуляцию веществ в экосистеме, а также понять движение токсичных веществ в экосистеме.

3. Изучение пищевой цепи позволяет понять проблемы биоусиления.

В любой пищевой цепи, энергия теряется каждый раз, когда один организм потребляется другим. В связи с этим, должно быть намного больше растений, чем растительноядных животных. Автотрофов существует больше, чем гетеротрофов, и поэтому большинство из них являются растительноядными, нежели хищниками. Хотя между животными существует острая конкуренция, все они взаимосвязаны. Когда один вид вымирает, это может воздействовать на множество других видов и иметь непредсказуемые последствия.

Источник: natworld.info