Роль консументов в динамике пищевой сети

Роль консументов в динамике пищевой сети: Животные и другие консументы — это не просто пассивные «едоки»,

Роль консументов в динамике пищевой сети

  Животные и другие консументы — это не просто пассивные «едоки», входящие в пищевую цепь. Удовлетворяя свои потребности в энергии, они часто действуют через систему положительной
обратной связи на находящиеся выше трофические уровни.

Благодаря естественному отбору хищники и паразиты приспособились к тому, чтобы не только не уничтожать источники своей пищи, но во многих случаях обеспечивать или даже увеличивать благосостояния своих жертв. Так что теоретически должны существовать не только управляющие цепи отрицательной обратной связи (см. гл. 2, разд.

6), но и эффекты положительной обратной связи. Однако лишь в последнее десятилетие были получены данные о конкретных случаях положительного влияния консументов на первичную продукцию. Приведем для иллюстрации несколько примеров.

Мак-Нотон (MeNaughton, 1976) показал, что выедание растительности огромными стадами восточноафриканских антилоп наряду с пожарами во время засушливого сезона увеличивает скорость возврата элементов питания в почву. В последующий дождливый сезон усиливается восстановление травы, увеличивается ее продукция.

Таким образом, эти взаимодействия облегчают поток энергии через систему.

Этот удивительный симбиоз травы и травоядных животных, выработавшийся в экосистеме, названной Синклером и Нортон-Гриффитсом экосистемой Серенгети (Sinclair, Norton-Griffiths, 1979), функционирует, к сожалению, только в крупных масштабах, поскольку наиболее многочисленные травоядные мигрируют на большие расстояния.

Такое эффективное содружество растений и животных будет трудно сохранить ввиду быстрого роста численности населения в Африке. Ограничение животных территорией специальных парков нарушит симбиоз и, вероятно, приведет к перевыпасу (вспомните историю интродукции северного оленя на Аляску).

В экспериментальном исследовании, проведенном в теплице, Дайер и Бокари (Dyer, Bokhari, 1976) сравнили злаки, листья которых поедались кузнечиками, с растениями, у которых просто отстригали такое же количество листьев. Восстановление шло быстрее у тех растений, которые объедали кузнечики.

По-впдп- мому, в слюне этих насекомых содержится вещество, стимулирующее рост корней и тем самым увеличивающее способность растения восстанавливать листья (подобный эффект отмечен и при выедании травы скотом; см. Reardon et al., 1974). Можно привести пример и водной экосистемы. Манящие крабы рода Uca.

питающиеся на морских маршах водорослями и детритом, несколькими способами «ухаживают» за своими кормовыми растениями. Роя грунт, они усиливают циркуляцию воды вокруг корней травы, растущей на марше, и вносят глубоко в анаэробную зону марша кислород и питательные вещества. Постоянно перерабатывая богатые органикой илы, на которых они питаются, крабы улучшают условия для роста беитоспых водорослей. Наконец прошедшие через кишечник частицы осадка и 11* фекальные комочки предоставляют субстрат для роста азотфик- сирующих и других бактерий, обогащающих систему (схему, иллюстрирующую эти и другие пути положительного обратного воздействия крабов на первичную продукцию, можно найти в работе Montague, 1980).

Обзоры этих проблем и другие примеры имеются в работах Викери, Чью, Мэтсона и Эдди, О’Нейла, Оуэнса и Вигерта, Китчел- ла и др.

(Vickery, 1972; Chew, 1974; Mattson, Addy, 1975; O’Neill, 1976; Owens, Wiegert, 1976; Kitchell et al., 1979). Некоторый интерес представляет длина пищевых цепей. Ясно, что уменьшение доступной энергии при переходе к каждому последующему звену ограничивает длину пищевых цепей. Однако доступность энергии, видимо, не единственный фактор, поскольку длинные пищевые цепи часто встречаются в неплодородных системах, например в олиготрофных озерах, а короткие — в очень продуктивных, или эвтрофных, системах. Быстрое продуцирование питательного растительного материала может стимулировать быстрое выедание, в результате чего поток энергии концентрируется на первых двух-трех трофических уровнях. Эвтрофикация озер также изменяет состав планктонной пищевой сети «фитопланктон—крупный зоопланктон—хищная              рыба», превращая его в микробно-детритную микрозоопланктонную систему, не столь способствующую поддержанию спортивного рыболовства. Примм и Лоутон (Primm, Lawton, 1977) полагают, что жизнь на высоких трофических уровнях увеличивает риск вымирания (ненадежность запасов пищи), но Саундерс (Saunders, 1978) оспаривает эту гипотезу, указывая, что самые длинные пищевые цепи известны на границе моря и суши. В 1960 г. Хэйрстон, Смит и Слободкин (Hairston, Smith, Slo- bodkin, 1960) сформулировали гипотезу «естественного равновесия», вызвавшую среди экологов споры и дискуссии. Авторы гипотезы предположили, что, поскольку растения в общем накапливают очень большую биомассу (наш мир действительно можно назвать зеленым), видимо, что-то препятствует их выеданию. Это, по их мнению, делают хищники, т. е. численность первичных кон- сументов ограничивается вторичными консументами, а первичные продуценты, таким образом, ограничены не выеданием травоядными, а только ресурсами. Затем Смит (Smith, 1969) и Фрет- велл (Fretwell, 1977) предположили, что способ регуляции первичной продукции пищевой цепью, в которой используется эта продукция, зависит от того, четное или нечетное число звеньев в цепи. Так, если цепь состоит только из двух звеньев — растений и травоядных животных (первичных консументов), то рост растений будет лимитироваться и сдерживаться давлением этих травоядных, которые в свою очередь будут лимитированы пищей. Если добавляется еще одно звено — хищники (т. е. число звеньев становится нечетным), которые ограничивают рост численности травоядных, то растения больше не подвергаются сильному выеданию и их лимитируют только ресурсы (т. е. питательные вещества и вода). При добавлении четвертого уровня (вторичный хищник или паразит) растения в значительной степени подпадают под лимитирующее влияние травоядных животных. Если эта теория верна, то график распределения биомассы урожая на корню по трофическим уровням должен иметь пики и провалы; провалы (т. е. уровни, контролируемые консументами) в цепях с четным количеством звеньев образуют I, 3 и 5-й уровни, а с нечетным — 2, 4 и 6-й уровни. Такая ситуация наблюдается в рыбных прудах.

Кроме консументов в регуляции использования первичной продукции участвуют и другие механизмы. Это, например, химические соединения, выделяемые растениями и ингибирующие гетеротрофное потребление. Все эти теоретически возможные регуляторные механизмы действуют в реальном мире, но ни одна теория не может объяснить все.

Источник: Одум Ю.. Экология: В 2-х т. Т. I. 1986

  1. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни
  2. 9.2. ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ И ПИЩЕВЫЕ СЕТИ
  3. Динамика развития отдельных фаз и роль психогенных провокаций
  4. 5.2. ПИЩЕВЫЕ РЕЖИМЫ И ПИЩЕВАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ЖИВОТНЫХ
  5. СЕТИ КОНФЛИКТУЮЩИЕ, СЕТИ ИСЧЕЗАЮЩИЕ
  6. 2.1. Пищевые отравления
  7. Пищевые аттрактанты
  8. Размеры организмов в пищевых цепях
  9. Пищевая промышленность
  10. Детритная пищевая цепь
  11. Иванец В.Н., Крохалев А.А., Бакин И.А., Потапов А.Н.. ПРОЦЕССЫ   И  АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ Часть 2, 2002
  12. 4.1. Нарушение пищевого поведения
  13. РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ И НИТРИТОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
  14. Концентрация токсичных соединений при продвижении по пищевым цепям
  15. ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ НИТРАТОВ В ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Пищевые продукты
  16. Любан-Плоцца Б., Пельдингер В., Крегер Ф. Аспекты пищевого поведения Питание
  17. Иванец В.Н., Крохалев А.А., Бакин И.А., Потапов А.Н.. ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ Часть 1 конспект лекций для студентов заочной формы обучения, 2002

Источник: https://bookucheba.com/uchebniki-ekologii_1295/rol-konsumentov-dinamike-pischevoy-47601.html

Продуценты, консументы, редуценты – функции, примеры и роль в экосистеме – Помощник для школьников Спринт-Олимпиады

Роль консументов в динамике пищевой сети

Пищевая (трофическая) цепь является неотъемлемой частью существования всего живого на планете. Это объясняется тем, что благодаря её существованию происходит перенос вещества и энергии за счет поедания одних представителей живой природы другими. К этим представителям, населяющим экосистему, можно отнести продуценты, редуценты и консументы.

Структура компонентов и трофические цепи

В связи с тем, что жизнеспособность невозможна без круговорота энергии, все организмы отдают её друг другу в последовательном порядке.

По правилу 10% Линдемана, которое изучают экология и биология, последующее звено пищевой цепи получает 10% энергии, которая была накоплена предыдущим.

Число кажется небольшим, но для того, чтобы осознать масштабность такого объема и причины размеров, необходимо понять, кто её вырабатывает, а кто её получает, и является ли этот процесс конечным?

Типы пищевых цепей

Существует два типа трофических связей:

  • Пастбищная, или цепь выедания — цепь, в которой участвуют продуценты и консументы. Действует по схеме: зеленое растение — растительноядное — хищник. Напрямую зависит от Солнца и перемещения энергии по всем звеньям. Более 80% экосистем работают на этом принципе.
  • Детритная, или цепь разложения — цепь, формирует которую процесс деструкции, или разложения органического вещества. К ней более всего причастны редуценты. Начинается эта цепь с разлагающегося детрита, например, отмершего листа, который потом будет употреблен высшим ракообразным — мокрицей. Она, в свою очередь, станет источником пропитания для птиц. Эти цепи меньше зависят от Солнца — важно, чтобы было поступление органического вещества из другой системы. Характерный пример: почвы умеренного пояса с богатым растительным покровом и живущими в нем организмами.
  • Продуценты, консументы и редуценты — это основные структурные компоненты обмена. Поскольку основной источник тепла — Солнце, то с него начинается весь поток, который должен обрабатываться живыми организмами. В первую очередь, большую его часть принимают на себя продуценты в процессе фотосинтеза.

    Продуценты и их роль в цепях

    Люди задаются вопросом и часто не понимают, как получают энергию продуценты? Всё дело в фотосинтезе, который обеспечивает их солнечным светом.

    Фотосинтез — важнейший химический процесс, который возникает в зеленых растениях. Свет поглощается хлорофиллами — органеллами клетки, присущими только растительному организму, расщепляется на водород и кислород. Водород и АТФ дают возможность превратить углекислый газ (СО2) в сахара, а именно глюкозу и крахмал.

    Кислород же участвует непосредственно в обмене веществ. С помощью этого процесса всё, содержащее хлоропласты, и формирует своё тело.

    Продуценты — это те организмы, которые способны производить органическое из неорганического. Их еще называют автотрофами, создающими самыми первыми вещество для биосферы и формирующими экосистему. Автотрофы способны накапливать в себе вещества, и по этому признаку они подразделяются на два основных вида:

    • фотоавтотрофы, или производители, которые перерабатывают солнечную энергию для получения сахаров из СО2 (углекислого газа). К ним, помимо зеленых растений, относят водоросли и цианобактерии;
    • хемоавтотрофы: получающие энергию в результате процессов окисления различных минеральных соединений, содержащих водород, азот, серу, железо и аммиак.

    Именно за счет этих типов и формируются остальные звенья в цепи. Насаждения леса, комнатные растения — всё это обогащает среду обитания кислородом.

    Далее следует звено, именующееся консументами.

    Консументы и их порядок

    Консументы, или гетеротрофы — потребители готовой энергии. Они не способны синтезировать сами, поэтому нуждаются в тех веществах, что произвели для них.

    В ходе пищеварения они расщепляют полимерные соединения и усваивают мономерные. Существуют и некоторые растения, неспособные синтезировать вещества, например, раффлезия.

    Живут они за счет паразитизма на зеленом растении, ведь хлорофилл выработать сами не могут.

    Следуя правилу 10%, можно сделать вывод о том, что 90% энергии будет потеряно. Именно по количеству полученной энергии консументы и делятся на свои порядки:

    • консументы первого порядка — непосредственно те, кто получил энергию из продуцента, употребив его в пищу, например, травоядный заяц;
    • консументы второго порядка — хищные гетеротрофы, которые включают в своё питание особей из категории первого порядка.

    В крайне редких случаях экологическая пирамида может достигать четырех порядков. Грибы также относятся к гетеротрофам, поскольку часто паразитируют на пнях, корнях растения или даже на теле животного или человека.

    Но и не стоит их исключать из списка редуцентов. Эти организмы имеют довольно большое значение на протяжении всех компонентов, ведь могут находиться в трех структурах.

    Консументы — немаловажный компонент, формирующий биогеоценозы, ведь они формируют пищу для деструкторов.

    Существуют и дополнительные звенья в трофических цепях. К ним можно отнести детритофагов, способствующих развитию основных. Поскольку они питаются разлагающимся органическим веществом, они также накапливают энергию в своих телах и могут послужить источником пищи для дальнейшего звена.

    Например, жук-навозник, питающийся гниющей органикой, может быть съеден птицей, гибель которой также послужит источником накопления энергии. Второй наглядный пример: шакалы, поедающие мертвую газель, в дальнейшем будут выполнять роль источника еды для консументов более высокого порядка.

    Редуценты, или деструкторы

    Редуценты — те организмы, которые разрушают отмершие остананки продуцентов и консументов, превращая их снова в простые органические соединения и неорганику. Называются также сапротрофами. Люди часто путают их с детритофагами. В отличие от последних деструкторы не оставляют твердые остатки, которые не способны перевариться.

    Поскольку они способны к переработке и растительных, и животных остатков, их часто относят к отдельному трофическому уровню. К группе разрушителя, способного переварить органику, относят микроорганизмы и некоторые виды грибов. Довольно часто к ним относят и паразитов, населяющих тела, например, бычий цепень, аскариды и другие.

    Их роль в экологической системе очень важна и неотъемлема, поскольку группа деструкторов способна вернуть в почву питательные вещества, которые снова войдут в круговорот и будут обеспечивать нормальную функцию продуцентов. Экосистеме будет сложнее обходиться без них, нежели без консументов.

    Для чего нужна трофическая цепь?

  • Помогает при анализе отношений особей и популяций друг с другом в сети питания.
  • Дает возможность оценить круговорот энергии и веществ в конкретной экосистеме и его влияния на глобальную картину циркуляции.
  • Понять проблемы биоразнообразия, оценив сокращение одних организмов и популяций за счет роста других и выявить динамику развития.
  • Трофические уровни. Пищевая сеть

    Трофический уровень — то конкретное место, которое занимает организм в цепочке. Проследить взаимосвязь можно на примере таблицы продуцентов, редуцентов и консументов:

    Трофический уровень (Т.У.)Пример
    Первый Т. У. Автотроф, производящий пищу для себя же из солнечной энергии (растение, сине-зеленые водоросли и др.)
    Второй Т. У. Гетеротроф, питающийся автотрофом (насекомые, травоядные и др.)
    Третий Т. У. Поедающие травоядных хищники
    Четвертый Т. У. Третичные потребители (сова, которая поедает змею)
    Пятый Т. У. Четвертичный потребитель: ястреб питается совами

    Совокупность множества цепей называется сетью. Сеть — глобальная связь всех цепей, которая поддерживается вследствие гомеостаза. Поэтому важно изучать все составляющие, соблюдать их охрану и беречь популяции от сокращения численности.

    ПредыдущаяСледующая

    Источник: https://Sprint-Olympic.ru/uroki/biologija/82505-prodycenty-konsymenty-redycenty-fynkcii-primery-i-rol-v-ekosisteme.html

    Book for ucheba
    Добавить комментарий