Экологическая цепочка в природе: Экологическая цепочка в природе. Примеры цепей питания в разных лесах

Автор: | 24.11.1981

Содержание

Пищевая цепочка в природе — схемы, звенья и примеры цепей

Пищевой цепочкой называется перенос энергии от ее источника через ряд организмов. Все живые существа связаны, так как служат объектами питания для других организмов, каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем (греч. trophos «питание»).

Живые организмы тесным образом связаны не только между собой, но и с неживой природой. Связь эта выражается через поступление пищи, воды, кислорода в живые организмы из окружающей среды. Пища содержит энергию, которая необходима для жизнедеятельности организма. Таким образом, биоценоз может стабильно существовать только при перераспределении вещества и энергии через пищевые цепочки.

Пищевые цепочки в природе

Все цепи питания состоят из трех-пяти звеньев. Первым обычно являются продуценты (автотрофы) — организмы, которые способны сами вырабатывать органические вещества из неорганических. Это растения, которые получают питательные вещества путем фотосинтеза. Далее идут консументы различного порядка — это гетеротрофные организмы, которые получают уже готовые органические вещества. Такими будут являться животные: как травоядные, так и хищные. Замыкающим звеном пищевой цепи обычно являются редуценты — микроорганизмы, которые разлагают органические вещества.

Автотрофы

Автотрофы или продуценты — это организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений, используя солнечную энергию. К автотрофам относятся растения ( только растения).

Они синтезируют из СО2, Н2О (неорганические молекулы) под воздействием солнечной энергии — глюкозу (органические молекулы) и О2. Они составляют первое звено в пищевой цепи и находятся на 1 трофическом уровне. Для растений пищей являются крахмал и питательные вещества, которые добываются из почвы и солнечного света. Им не нужно заниматься поисками пропитания, достаточно будет просто использовать свои собственные врожденные способности и особенности для получения необходимых питательных веществ, обеспечивающих рост и развитие.

Итак, автотрофы — это растения, которые добывают себе пропитание из дождя, почвы и солнечного света. Важную роль в снабжении клеток питательными и минеральными веществами играет фотосинтез (использование света), а также хемосинтез (химическая энергия). В ходе этих сложных процессов «сырые» питательные вещества и полезные ископаемые преобразовываются в специальные клетки, которые поглощают солнечный свет и трансформируют его в энергию. Автотрофы также именуются производителями.

В природе известны два типа автотрофов:

  1. Фотоавтотрофы. К данному виду относятся живые существа, участвующие в фотосинтезе – растения, преобразующие солнечную энергию в сложные комбинации. То есть они производят питательные вещества, полученные из углекислоты вследствие работы фотосинтеза. По подобному принципу живут и водоросли с цианобактериями.
  2. Хемоавтотрофы. Благодаря химическим взаимодействиям неорганических соединений, происходит поступление органических веществ в организмы экосистемы. Этот процесс носит название “хемосинтез”.

Практически все продуценты — фотоавтотрофы, т. е. зеленые растения, водоросли и некоторые прокариоты, например цианобактерии (раньше их называли сине-зелеными водорослями). Роль хемоавтотрофов в масштабах биосферы пренебрежимо мала. Микроскопические водоросли и цианобактерии, составляющие фитопланктон, являются главными продуцентами водных экосистем. Напротив, на первом трофическом уровне наземных экосистем преобладают крупные растения, например деревья в лесах, травы в саваннах, степях, на полях и т. д.

Гетеротрофы

Гетеротрофы (от греч. Heterone — «другой» и trophe — «питание») — организмы, требующие органических соединений, как источника углерода для роста и развития. Также известны как консументы (от лат. consume — употреблять).

К гетеротрофным организмам относятся все животные и человек, а также некоторые паразитические растения и бактерии. Среди этих растений можно выделить группу растений паразитов и растений-хищников. Гетеротрофные организмы (животные, грибы, часть прокариотов) не могут создавать органические соединения непосредственно из неорганических.

Гетеротрофы или консументы — это организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества (обычно ткани растений или животных), этот процесс известен, как гетеротрофное питание.

Гетеротрофы известны как консументы или потребители в пищевой цепочке. Гетеротрофы является противоположностью автотрофам, которые используют неорганические вещества, углекислоту или бикарбонат, как единственный источник углерода. Все животные — гетеротрофы, также как и грибы и многие бактерии и археи (группа микроорганизмов с прокариотным типом строения клетки). Некоторые паразитические растения также полностью или частично являются гетеротрофами, тогда как хищные растения потребляют мясо для получения азота, будучи при этом автотрофами.

Гетеротрофы не в состоянии синтезировать органические соединения на основе углерода независимо, используя неорганические источники (например животные, в отличие от растений, не могут проводить фотосинтез) и поэтому должны получать питательные вещества от автотрофов или других гетеротрофов. Чтобы называться гетеротрофам, организм должен получать углерод из органических соединений. Если он получает азот из органических соединений, но не углерод, он будет считаться автотрофом.

Есть два возможных подтипа гетеротрофов:

  1. Фотогетеротрофы, получающих энергию от света. К ним относятся некоторые виды бактерий, нуждающихся в готовых органических соединениях, источником энергии является свет. В частности, к фотогетеротрофам относят большинство несерных пурпурных бактерий, поскольку они растут лишь при наличии света и органических соединений.
  2. Хезогетеротрофы, что получают энергию за счет окисления или восстановления неорганических смесей. Такой тип питания реализуется у человека, животных и многих микроорганизмов.

Деструкторы

Немаловажную роль в экосистеме и структуре пищевого взаимодействия выполняют представители группы деструкторов или разрушителей. Данную группу составляют редуценты, перерабатывающие неживые органические соединения и превращающие их в неорганические вещества. Деструкторы занимают нишу отдельного трофического этапа в природе. Их роль состоит в переработке разлагающихся растений и останков погибших животных. Характерными представителями редуцентов являются классы грибов и бактерий, играющих, в свою очередь, большое значение в деятельности экосистем. С их помощью почва получает питание и воду, используемую представителями продуцентов.

Деструкторы — (редуценты) — это организмы, в ходе своей жизнедеятельности превращающие (разрушающие) органические вещества в неорганические вещества, пригодные для использования продуцентами. Являются гетеротрофами. Преимущественно это бактерии и грибы. Деструкторы по своему положению в экосистеме близки к детритофагам, так как тоже питаются мертвым органическим веществом.

Наконец, деструкторы в виде сапрофагов и бактерий используют энергию мертвых растений и животных. На этом этапе потребляется наибольшее количество запасенной живыми существами энергии. Разложение органической массы происходит в двух направлениях: распад углеводов в процессе минерализации до диоксида углерода, аммиака и воды; образование гумуса в почве под влиянием микроорганизмов.

Воз­вращая в почву или в водную среду биогенные элементы, они, тем самым, завершают биохимический круговорот. Функционально деструкторы — это те же самые гетеротрофы (консументы), поэтому их часто называют микроконсументами.

Уровни пищевой цепи

Автотрофы не зависят от других организмов, они сами являются основным производителем и занимают начальный уровень пищевой цепочки. Травоядные животные, которые питаются автотрофами, занимают второй трофический уровень. Далее располагаются всеядные и плотоядные гетеротрофы. Наконец, на вершине цепи питания находится человек, который использует для пропитания как первых, так и вторых. Биологические организмы автотрофы и гетеротрофы — это два типа биотических компонентов экосистемы, которые взаимодействуют друг с другом. Все живые организмы могут быть классифицированы как автотрофы или как гетеротрофы. В экосистеме поток энергии от одного организма к другому определяется понятием пищевой цепи.

Все пищевые цепочки начинаются на уровне производителя. Основные потребители едят производителей для получения энергии. Основные потребители съедаются вторичными потребителями- вторичных потребителей едят третичные потребители и так далее.

Пищевая цепочка – линейная иерархия живых существ, передающая питание и энергию от автотрофов к высшим животным. Определенное положение, занятое организмом в тот или иной момент пищевой цепи, носит название трофический уровень.

Каждый организм, зависящий от следующего организма в плане пропитания, формирует линейную последовательность, через которую энергия переходит от одного организма к другому. Проще говоря, пищевая цепочка показывает, кто кого ест. Следует особо отметить, что один и тот же биологический вид может занимать несколько трофических уровней. Например, если он употребляет в пищу мясо травоядных животных, он является консументом второго порядка, но если он питается и растительностью, то выступает одновременно и в качестве консумента первого порядка.

Примеры цепей питания в лиственно-хвойном лесу:

кора березы —> заяц —> волк —> редуценты;

древесина —> личинка майского жука —> дятел —> ястреб —> редуценты;

опавшая листва (детрит) —> черви —> землеройки —> сова —> редуценты.

Пищевые цепи в лесу

Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример: животное поедает растения. Это животное в свою очередь может быть съедено другим животным, и таким путем может происходить перенос энергии через ряд организмов — каждый последующий питается предыдущим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено — трофическим уровнем (греч. trophos-питание). Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего — вторичными консументами и т. д. Обычно бывает четыре или пять трофических уровней и редко больше шести.

Схема уровней пищевой (трофической) цепи

Итак, рассмотрим существующие трофические уровни:

Первый

Автотрофы (первичные продуценты). Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, в основном зеленые растения. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и немногочисленные виды бактерий, тоже фото — синтезируют, но их вклад относительно невелик. Фотоавтотрофы превращают солнечную энергию (энергию света) в химическую энергию, заключенную в органических молекулах, из которых построены их ткани. Небольшой вклад в продукцию органического вещества вносят и хемосинтезирующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений.

В водных экосистемах главными продуцентами являются водоросли — часто мелкие одноклеточные организмы, составляющие фитопланктон поверхностных слоев океанов и озер. На суше большую часть первичной продукции поставляют более высокоорганизованные формы, относящиеся к голосеменным и покрытосеменным. Они формируют леса и луга.

Второй

Второй уровень цепи занимают первичные консументы, которые питаются первичными продуцентами, т. е. это травоядные животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных млекопитающих — это грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот.

В водных экосистемах (пресноводных и морских) травоядные формы представлены обычно моллюсками и мелкими ракообразными. Большинство этих организмов — ветвистоусые и веслоногие раки, личинки крабов, усоногие раки и двустворчатые моллюски (например, мидии и устрицы) — питаются, отфильтровывая мельчайших первичных продуцентов из воды. Вместе с простейшими многие из них составляют основную часть зоопланктона, питающегося фитопланктоном. Жизнь в океанах и озерах практически полностью зависит от планктона, так как с него начинаются почти все пищевые цепи.

К первичным консументам относятся также паразиты растений (грибы, растения и животные).

Третий

Следующее, третье звено в пищевой цепи принадлежит животным, поедающих других травоядных зверей. Это плотоядные животные, хищники, которые охотятся и убивают жертву или те, которые питаются падалью (грифы) или паразиты, которые меньше своих хозяев (блохи, комары и т. п.). К данному классу относится, например, змея, питающаяся как зайцами, так и грызунами.

Четвертый

О четвертом уровне трофической цепи можно говорить, когда животного из третьей трофической стадии (например лису) поедает более крупный зверь (например, волк). В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные оказываются крупнее на каждом следующем трофическом уровне. Любая пищевая цепочка заканчивается на хищнике или же суперхищнике – самом сильном животном, не имеющего “врагов”, равных ему по размеру, весу и силе (медведь, крокодил, акула). Таких представителей относят к “хозяевам” своих природных условий существования.

Пятый

Замыкающим звеном пищевой цепи обычно являются редуценты — микроорганизмы, которые разлагают органические вещества. Это сапрофиты (обычно, бактерии и грибы), питающиеся органическими остатками мёртвых растений и животных (детритом). Детритом могут также питаться животные – детритофаги, ускоряя процесс разложения остатков.

Цепь питания не может состоять из шести и более звеньев, так как каждое новое звено получает только 10% энергии предыдущего звена, еще 90% теряется в виде теплоты.

Виды пищевых цепей

В природе существуют две разновидности пищевого взаимодействия, или пищевых цепей: пастбищная и детритная:

Пастбищная пищевая цепь

Она начинается с растений и тянется дальше к растительноядным животным (фитофагам), а затем и к хищникам. В подобной цепи при каждом переходе к следующему звену теряется до 80-90% потенциальной энергии пищи, так как она переходит в тепло. Пастбищные пищевые цепи делятся на пищевые цепи хищников и пищевые цепи паразитов.

Схема пастбищной пищевой цепи

При продвижении по пищевой цепи хищников, размер каждого последующего его члена больше, чем размер предыдущего, но численность каждых следующих участников пищевой цепи меньше численности ее предыдущих представителей. Примером пищевой цепи хищников может служить следующая последовательность:

  • Сосна обыкновенная => Тли => Божьи коровки => Пауки =>Насекомоядные птицы => Хищные птицы.

В отличии от пищевой цепи хищников, пищевые цепи паразитов ведут к организмам, которые все более уменьшаются в размерах и увеличиваются численно. В качестве примера можно привести следующую цепь:

  • Трава => Травоядные млекопитающие => Блохи => Жгутиконосцы.

В пастбищных пищевых цепях первым звеном всегда служат продуценты (растения). За ними идут консументы первого порядка — растительноядные животные. Далее — потребители второго порядка — мелкие хищники. За ними — консументы третьего порядка — крупные хищники. Далее также могут быть потребители четвертого порядка, такие длинные пищевые цепи обычно встречаются в океанах. Последним звеном являются редуценты.

Детритная пищевая цепь

Детритная пищевая цепь берет свое начало от мертвого органического вещества (т.н. детрита), которое либо потребляется в пищу мелкими, преимущественно беспозвоночными животными, либо разлагается бактериями или грибами. Организмы, потребляющие мертвое органическое вещество, называются детритофагами, разлагающие его — деструкторами. Пастбищная и детритная пищевые цепи обычно существуют в экосистемах совместно, но один из видов пищевых цепей почти всегда доминирует над другим. В некоторых же специфических средах (например в подземной), где из-за отсутствия света невозможна жизнедеятельность зеленых растений, существуют только детритные пищевые цепи. В экосистемах пищевые цепи не изолированы друг от друга, а тесно переплетены. Они составляют так называемые пищевые сети. Это происходит потому, что каждый продуцент имеет не одного, а нескольких консументов, которые, в свою очередь, могут иметь несколько источников питания.

В пищевых цепях образуются так называемые трофические уровни. Трофические уровни классифицируют организмы в пищевой цепи по типам их жизнедеятельности или по источникам получения энергии. Растения занимают первый трофический уровень (уровень продуцентов), травоядные (консументы первого порядка) относятся ко второму трофическому уровню, хищники, поедающие травоядных, образуют третий трофический уровень, вторичные хищники — четвертый и т.д.  Поток энергии в экосистеме. Как нам известно, перенос энергии в экосистеме осуществляется через пищевые цепи. Но далеко не вся энергия предыдущего трофического уровня переходит на следующий. В качестве примера можно привести следующую ситуацию: чистая первичная продукция в экосистеме (то есть количество энергии, накопленное продуцентами) составляет 200 ккал/м2, вторичная продуктивность (энергия, накопленная консументами первого порядка) равна 20 ккал/м2 или 10% от предыдущего трофческого уровня, энергия же следующего уровня составляет 2 ккал/м2, что равно 20% от энергии предыдущего уровня. Как видно из данного примера, при каждом переходе на более высокий уровень теряется 80-90% энергии предыдущего звена пищевой цепи.  Универсальная модель потока энергии. Поступление и расход энергии можно рассмотреть с помощью универсальной модели потока энергии. Она применима к любому живому компоненту экосистемы: растению, животному, микроорганизмам, популяции или трофической группе. Подобные графические модели, соединенные между собой, могут отражать пищевые цепи (при последовательном соединении схем потока энергии нескольких трофических уровней образуется схема потока энергии в пищевой цепи) или биоэнергетику в целом.

Движение энергии в пищевой цепи

После смерти какой-либо особи она употребляется детритофагами (стервятниками, крабами, червями и т.д.). Остальная ее часть разлагается редуцентами (бактериями, грибами), вследствие чего и продолжается процесс энергетического обмена. Поток энергии в периодичности цепи указан стрелками от солнца либо гидротермального начала до класса высших существ. В независимости от того, как и от кого передается энергия, она имеет свойство “потери” на каждой трофической стадии пищевой цепи. Подобные потери связаны с тем, что значительная часть энергии при переходе с одной ступени на другую не усваивается представителями следующего трофического уровня или превращается в тепло, недоступное для использования живыми организмами.

Итак, нам известно, что перенос энергии в экосистеме осуществляется через пищевые цепи. Но далеко не вся энергия предыдущего трофического уровня переходит на следующий. В качестве примера можно привести следующую ситуацию: чистая первичная продукция в экосистеме (то есть количество энергии, накопленное продуцентами) составляет 200 ккал/м2, вторичная продуктивность (энергия, накопленная консументами первого порядка) равна 20 ккал/м2 или 10% от предыдущего трофического уровня, энергия же следующего уровня составляет 2 ккал/м2, что равно 20% от энергии предыдущего уровня. Как видно из данного примера, при каждом переходе на более высокий уровень теряется 80-90% энергии предыдущего звена пищевой цепи.  Универсальная модель потока энергии. Поступление и расход энергии можно рассмотреть с помощью универсальной модели потока энергии. Она применима к любому живому компоненту экосистемы: растению, животному, микроорганизмам, популяции или трофической группе. Подобные графические модели, соединенные между собой, могут отражать пищевые цепи (при последовательном соединении схем потока энергии нескольких трофических уровней образуется схема потока энергии в пищевой цепи) или биоэнергетику в целом.

Для лучшего усвоения материала о пищевой цепи рекомендуем посмотреть познавательное видео:

Пищевая цепочка как система связей в природе

Все живые организмы составляют единую, взаимосвязанную систему. Все они подчиняются определенным законам природы, нарушение которых ведет порой к необратимым явлениям. Пищевая цепочка – это один из примеров связей между организмами. Она имеет очень сложное строение и объединяет представителей многих видов растительного и животного мира.

Цепь питания представляет собой последовательность различных видов живых организмов, связанных отношением «пища – потребитель». Во время этого процесса происходит извлечение энергии и органических веществ из предыдущего участника цени последующим. По-другому можно сказать, что пищевая цепочка – это передача энергии через определенное количество организмов путем их поедания друг друга. Эти связи называют трофическими.

Каждая цепь питания животных и других организмов подразделяется на несколько уровней, которые также называют трофическими.

Как правило, первый уровень составляют представители растительного мира, то есть зеленые растения, грибы и водоросли. Далее следуют животные, которые питаются растительной пищей. Следующий трофический уровень составляют плотоядные животные. Они питаются растительноядными представителями фауны.

Пищевая цепочка может состоять из нескольких уровней, но обычно она включает в себя 3-4 звена. Это определяется тем, что большая часть энергии идет на поддержание процессов жизнедеятельности и роста организма. Поэтому каждый последующий уровень меньше, чем предыдущий, а количество участников сокращается. Соотношение здесь таково: примерно на тонну растений приходится 100 килограммов животных, которые их поедают. Плотоядные животные в этой цепи будут составлять 10 килограммов биомассы, а следующий уровень будет равен 1 килограмму вещества, синтезированного из биомассы.

Так образуется экологическая пирамида. Она показывает количество животных, энергии или биомассы, которые имеет пищевая цепочка на каждом уровне.

Естественно, что каждое звено более высокого уровня включает в себя особи более крупного размера. Но при этом крупные организмы развиваются более медленно и конкурируют друг с другом. Стоит заметить, что они имеют меньше врагов и истребляются значительно реже. Основным фактором, сдерживающим их развитие, является ограниченное количество пищи и ограниченность территории.

Низшие виды организмов пищевой цепи менее ограничены в питании, но подвергаются значительному истреблению.

В зависимости от их состава различают разные виды пищевых цепочек.

1. Пастбищные цепи представляют собой ряд звеньев, которые начинаются с растений. Они встречаются, в основном, в морских просторах и в сухопутных экосистемах. Например, растения поглощают энергию солнца и являются источником питания для насекомых (бабочка поглощает нектар). В свою очередь, стрекоза питается бабочками, а сама является пищей для лягушки. Для лягушки опасность представляет уж, который может стать жертвой другого хищника. Это – пример движения органических веществ по пищевой цепи.

2. Детритная цепь питания представляет собой цепь разложения. Она начинается с продуктов разложения растений, животных. Такие цепи широко представлены в водоемах, океанах и озерах. Так, многие их обитатели используют в пищу отмершие организмы, их экскременты или попавшие извне продукты распада (листья с прибрежных деревьев).

3. Паразитические цепи состоят из организмов, за счет которых живут паразиты первого порядка и т. д.

Все процессы в природе взаимосвязаны. Нарушения в пищевых цепях ведут к нарушениям во всей экосистеме. Каждый живой организм занимает свою нишу в этих связях. Это не зависит от уровня или размера особи.

Составить пищевую цепочку. Реферат: Пищевые цепочки в природе

Для меня природа представляет собой эдакий хорошо смазанный механизм, в котором предусмотрено все до мелочей. Удивительно, как все продумано, и вряд ли человек сможет создать когда-нибудь нечто подобное.

Что означает термин «цепь питания»

Согласно научному определению, в это понятие входит перенос энергии через ряд организмов, где первым звеном выступают продуценты. В эту группу включаются растения, которые поглощают неорганические вещества, из которых синтезируют питательные органические соединения. Ими питаются консументы — такие организмы, которые не способны к самостоятельному синтезу, а значит, вынуждены питаться уже готовой органикой. Это травоядные животные и насекомые, которые выступают в качестве «обеда» уже для других консументов — хищников. Как правило, цепь содержит около 4-6 уровней, где замыкающее звено представлено редуцентами — разлагающими органику организмами. В принципе, звеньев может быть гораздо больше, но есть природный «ограничитель»: в среднем, каждое звено получает мало энергии предыдущего — до 10%.


Примеры цепей питания в лесном сообществе

Для лесов существуют свои особенности, в зависимости от их типа. Хвойные леса не отличаются богатой травяной растительностью, а значит, и цепи питания будут иметь определенный набор животных. Например, олень с удовольствием лакомится бузиной, а сам становится добычей медведя или рыси. Для широколиственного леса будет свой набор. Например:

  • кора — жучки-короеды — синица — сокол;
  • муха — рептилия — хорек — лиса;
  • семена и плоды — белка — сова;
  • растение — жук — лягушка — уж — ястреб.

Стоит упомянуть падальщиков, которые «утилизируют» органические останки. В лесах их великое множество: от простейших одноклеточных до позвоночных. Их вклад в природу огромен, поскольку, в противном случае, планета покрылась бы останками животных. Они же преобразуют мертвые тела в неорганические соединения, которые необходимы растениям, и все начинается заново. В общем, природа — само совершенство!

Любому живому существу на нашей планете для нормального развития необходимо питание. Питание — это процесс поступления энергии и необходимых химических элементов в живой организм. Источником питания для одних животных служат другие растения и животные. Процесс перехода энергии и питательных веществ от одного живого организма к другому происходит путем поедания одних другими. Одни животные и растения служат пищей для других. Таким образом, энергия может передаваться через несколько звеньев.

Совокупность всех звеньев в этом процессе называется цепью питания . Пример пищевой цепочки можно увидеть в лесу, когда птица съест червяка, а потом сама станет пищей для рыси.

Все виды живых организмов, в зависимости от того, какое место они занимают, делятся на три вида:

  • продуценты;
  • консументы;
  • редуценты.

Продуцентами являются живые организмы , которые самостоятельно вырабатывают питательные вещества. Например, растения или водоросли. Для выработки органических веществ продуценты могут использовать солнечный свет или простые неорганические соединения, такие как углекислый газ или сероводород. Такие организмы ещё называются автотрофными. Автотрофы являются первым звеном любой пищевой цепочки и составляют её основу, а энергия, полученная этими организмами, поддерживает каждое следующее звено.

Консументы

Консументы это следующее звено . Роль консументов выполняют гетеротрофные организмы, то есть те, которые не вырабатывают самостоятельно органические вещества, а используют в пищу другие организмы. Консументов можно разделить на несколько уровней. Например, к первому уровню относятся все травоядные животные, некоторые виды микроорганизмов, а также планктон. Грызуны, зайцы, лоси, кабаны, антилопы и даже бегемоты — все относятся к первому уровню.

Ко второму уровню относят мелких хищников, таких как: дикие кошки, норки, хорьки, рыбы, питающиеся планктоном, совы, змеи. Эти животные служат пищей для консументов третьего уровня — более крупных хищников. Это такие животные, как: лиса, рысь, лев, ястреб, щука и др. Таких хищников называют ещё высшими. Высшие хищники необязательно поедают только тех, кто находится на предыдущем уровне. Например, мелкая лиса может стать добычей ястреба, а рысь может охотиться и на грызунов, и на сов.

Редуценты

Это такие организмы, которые перерабатывают продукты жизнедеятельности животных и их мертвую плоть в неорганические соединения. К ним относятся некоторые виды грибов, бактерии гниения . Роль редуцентов в том, чтобы замкнуть круговорот веществ в природе. Они возвращают в почву и воздух воду и простейшие неорганические соединения, которые используют продуценты для своей жизнедеятельности. Редуценты перерабатывают не только умерших животных, но и например, опавшие листья, которые начинают гнить в лесу или сухую траву в степи.

Трофические сети

Все пищевые цепочки существуют в постоянной взаимосвязи друг с другом. Совокупность нескольких пищевых цепей составляет трофическую сеть . Это своеобразная пирамида, состоящая из нескольких уровней.Каждый уровень образуют определенные звенья цепи питания. Например, в цепочках:

  • муха — лягушка — цапля;
  • кузнечик — змея — сокол;

Муха и кузнечик будут относиться к первому трофическому уровню, змея и лягушка ко второму, а цапля и сокол к третьему.

Виды пищевых цепей: примеры в природе

Они разделяются на пастбищные и детритные. Пастбищные цепи питания распространены в степях и в мировом океане. Началом этих цепей служат продуценты. Например,трава или водоросли. Дальше идут консументы первого порядка, например, травоядные животные или малюски и мелкие ракообразные, питающиеся водорослями. Далее в цепи идут мелкие хищники, такие как, лисы, норки, хорьки, окуни, совы. Замыкают цепь суперхищники, такие как, львы, медведи, крокодилы. Суперхищники не являются добычей для других животных, но после своей гибели служат пищевым материалом для редуцентов. Редуценты участвуют в процессе разложения останков этих животных.

Детритные цепи питания берут свое начало от гниющих органических веществ. Например, от разлагающейся листвы и оставшейся травы или от опавших ягод. Такие цепи распространены в лиственных и смешанных лесах. Опавшие гниющие листья — мокрица — ворон. Вот пример такой пищевой цепи. Большинство животных и микроорганизмов могут одновременно являться звеньями обоих видов пищевых цепочек. Примером этого может служит дятел, питающийся жучками, которые разлагают мертвое дерево. Это представители детритной цепи питания А сам дятел может стать добычей уже для мелкого хищника, например, для рыси. Рысь может охотиться ещё и на грызунов — представителей пастбищной цепи питания.

Любая пищевая цепь не может быть очень длинной. Это связано с тем, что на каждый последующий уровень передается только 10% энергии предыдущего уровня. Большинство из них состоит от 3 до 6 звеньев.

Природа устроена таким образом, что одни организмы являются источником энергии, а точнее – пищей, для других. Травоядные поедают растения, хищники охотятся на травоядных или других хищников, падальщики питаются останками живых существ. Все эти отношения замыкаются в цепочки, на первом месте которых стоят продуценты, а потом следуют потребители – консументы разных порядков. Большинство цепей ограничивается 3-5 звеньями. Пример пищевой цепи: – заяц – тигр.

На самом деле многие цепи питания устроены гораздо сложнее, они разветвляются, замыкаются, образуют сложные сети, которые называется трофическими.

Большинство цепей питания начинаются с растений – они называются пастбищными. Но есть и другие цепочки: они с разложившихся останков животных и растений, экскрементов и других отходов, а далее следуют микроорганизмы, и другие существа, поедающие такую пищу.

Растения в начале цепи питания

По цепи питания все организмы переносят энергию, которая заключается в пище. Существует два вида питания: автотрофный и гетеротрофный. Первый заключается в получении питательных веществ из неорганического сырья, а гетеротрофы используют для жизни органику.

Четкой границы между двумя типами питания не существует: некоторые организмы могут получать энергию обоими способами.

Логично предположить, что в начале пищевой цепи должны стоять автотрофы, которые преобразуют неорганические вещества в органику и могут являться пищей для других организмов. Гетеротрофы не могут начинать цепи питания, так как им необходимо получать энергию из органических соединений – то есть, им должно предшествовать хотя бы одно звено. Самые распространенные автотрофы – растения, но существуют и другие организмы, которые питаются тем же способом, например, некоторые бактерии или . Поэтому не все цепи питания начинаются с растений, но в основе большинства из них все же лежат растительные организмы: на суше это любые представители высших растений, в морях – водоросли.

В цепи питания перед автотрофными растениями не может быть других звеньев: они получают энергию из почвы, воды, воздуха, света. Но существуют и растения-гетеротрофы, у них нет хлорофилла, они живут за счет или охотятся на животных (в основном на насекомых). Такие организмы могут сочетать два вида питания и стоять как в начале, так и в середине цепи питания.

Пищевые цепи — это многочисленные пересекающиеся друг с другом ветви, образующие трофические уровни. В природе существуют пастбищные и детритные пищевые цепи. Первые по другому называют «цепями выедания», а вторые «цепями разложения».

Трофические цепи в природе

Одним из ключевых понятий, необходимых для понимания жизни природы, является понятие «пищевая (трофическая) цепь». Его можно рассматривать в упрощенном, обобщенном виде: растения ‒ травоядные ‒ хищники, но пищевые цепи гораздо более разветвленные и сложные.

По звеньям пищевой цепи происходит передача энергии и вещества, до 90% которой теряется при переходе с одного уровня на другой. По этой причине в цепи обычно наличествует 3 ‒ 5 звеньев.

Трофические цепи включаются в общий круговорот веществ в природе. Так как реальные связи достаточно разветвлённые, например, многие , в том числе и человек, питаются и растениями, и травоядными, и хищниками, то цепи питания всегда пересекаются между собой, образуя пищевые сети.

Виды пищевых цепей

Условно трофические цепи делят на пастбищные и детритные. И те, и другие в равной степени одновременно функционируют в природе.

Пастбищные трофические цепи ‒ это взаимоотношения различных по способу питания групп организмов, отдельные звенья которых объединены отношениями по типу «поедаемое ‒ поедающий».

Простейший пример пищевой цепи: злаковое растение‒ мышь ‒ лисица; или трава‒ олень ‒ волк.

Детритные пищевые цепи представляют собой взаимодействие мертвых травоядных, хищных животных и мёртвой растительной органики с детритом. Детрит ‒ это для различных групп микроорганизмов и продуктов их деятельности, принимающих участие в разложении останков растений и животных. Это и бактерии (редуценты).

Существует и цепь питания, связывающая редуцентов и хищников: детрит ‒ детритофаг (дождевой червь) ‒ () ‒ хищник ().

Экологическая пирамида

В природе пищевые цепи не стационарны, они сильно ветвятся и пересекаются, образуя так называемые трофические уровни. Например, в системе «злак ‒ травоядное животное», трофический уровень включает множество видов растений, употребляемых этим животным, а на уровне «травоядное» находятся многочисленные виды травоядных животных.

Живые организмы живут на Земле не обособленно, а постоянно взаимодействуют друг с другом, в том числе и имеют отношения охотник-пища. Эти отношения, последовательно заключенные между рядами животных, называются цепями питания или пищевыми цепями. В них может входить неограниченное количество существ различных видов, родов, классов, типов и так далее.

Цепь питания

Большая часть организмов на планете питается органической пищей, в том числе телами других существ или продуктами их жизнедеятельности. Питательные вещества последовательно переходят от одного животного к другому, образуя пищевые цепи. Тот организм, который начинает эту цепь, называется продуцентом. Как подсказывает логика, продуценты не могут питаться органическими веществами – они берут энергию из неорганических материалов, то есть являются автотрофными. Это в основном зеленые растения и различные виды бактерий. Они производят свои тела и питательные вещества для своего функционирования из минеральных солей, газов, излучения. Например, растения получают питание при помощи фотосинтеза на свету.

Следующими в пищевой цепи выступают консументы, которые уже являются гетеротрофными организмами. Консументами первого порядка называют тех, кто питается продуцентами – или бактериями. Большая их часть – . Второй порядок составляют хищники – организмы, которые питаются другими животными. Далее следуют консументы третьего, четвертого, пятого порядка и так далее – пока пищевая цепочка не замкнется.

Пищевые цепи не такие простые, как может показаться на первый взгляд. Важную часть цепочек составляют детритофаги, которые питаются разлагающимися организмами мертвых животных. С одной стороны, они могут есть тела хищников, погибших в охоте или от старости, а с другой, сами часто становятся их добычей. В результате возникают замкнутые цепи питания. Кроме того, цепочки разветвляются, на их уровнях находится не один, а множество видов, которые образуют сложные структуры.

Экологическая пирамида

С понятием пищевой цепи тесно связан такой термин, как экологическая пирамида: это структура, показывающая соотношения между продуцентами и консументами в природе. В 1927 году ученый Чарльз Элтон эффект, названный правилом экологической пирамиды. Он заключается в том, что при передаче питательных веществ от одних организмов к другим, на следующий уровень пирамиды, теряется часть энергии. В результате от подножия к вершине пирамида постепенно : так, на тысячу килограммов растений приходится всего сто килограммов , которые, в свою очередь, становятся пищей для десяти килограммов хищников. Более крупные хищники из них извлекут только один для построения своей биомассы. Это условные цифры, но они хорошо отражают на примере, как действуют пищевые цепи в природе. Они также показывают, что чем длиннее цепь, тем меньше энергии доходит до ее конца.

Видео по теме

Все живые организмы являются активными участниками круговорота веществ на планете. Используя кислород, углекислый газ, воду, минеральные соли и другие вещества, живые организмы питаются, дышат, выделяют продукты деятельности, размножаются. После гибели их тела разлагаются на про­стейшие вещества и вновь возвращаются во внешнюю среду.

Перенос химических элементов из живых организмов в окружающую среду и обратно не прекращается ни на секунду. Так, растения (автотрофные организмы) забирают из внешней среды углекислый газ, воду и минеральные соли. При этом они создают органические вещества и выделяют кислород. Животные (гетеротрофные организмы), наоборот, вдыхают выделенный растениями кислород, а пое­дая растения, усваивают органические вещества и выделяют углекислый газ и остатки пищи. Грибы и бактерии используют в пищу останки живых организмов и превращают органические вещества в минеральные, которые накапливаются в почве и воде. А минеральные вещества снова усваиваются растениями. Так в природе осуществляется постоянный и бесконечный круговорот веществ и поддерживается непрерывность жизни.

Круговорот веществ и все связанные с ним превращения требуют постоянного притока энергии. Источником такой энергии является Солнце.

На земле растения поглощают углерод из атмосферы путем фотосинтеза. Животные поедают растения, передавая углерод вверх по пищевой цепи, о которой мы расскажем чуть позже. Когда растения и животные умирают, то они передают углерод обратно земле.

На поверхности океана двуокись углерода из атмосферы растворяется в воде. Фитопланктон поглощает ее для фотосинтеза. Животные, поедающие планктон, выдыхают углерод в атмосферу и тем самым передают дальше по цепи питания. После гибели фитопланктона он может перерабатываться в поверхностных водах или оседать на дно океана. За миллионы лет этот процесс превратил ложе океана в богатый резервуар углерода на планете. Холодные течения переносят углерод к поверхности. При нагревании воды он освобождается в виде газа и попадает в атмосферу, продолжая цикл.

Вода постоянно совершает круговорот между морями, атмосферой и сушей. Под лучами солнца она испаряется и поднимается в воздух. Там капельки воды собираются в облака и тучи. Они выпадают на землю дождем, снегом или градом, которые снова превращаются в воду. Вода впитывается в землю, возвращается в моря, реки и озера. И все начинается сначала. Так происходит круговорот воды в природе.

Большую часть воды испаряет Мировой океан. Вода в нем соленая, а та, которая испаряется с его поверхности, — пресная. Таким образом, океан — мировая «фабрика» пресной воды, без которой жизнь на Земле невозможна.

ТРИ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА . Различают три агрегатных состояния вещества — твердое, жидкое и газообразное. Они зависят от температуры и давления. В повседневной жизни мы можем наблюдать во всех трех этих состояниях воду. Влага испаряется и переходит из жидкого состояния в газообразное, то есть водяной пар. Он конденсируется и превращается в жидкость. При минусовых температурах вода замерзает и переходит в твердое состояние — лед.

Круговорот сложных веществ в живой природе включает пищевые цепи. Это линейная замкнутая последовательность, в которой каждое живое существо питается кем-то или чем-то и само служит питанием для другого организма. Внутри пастбищной пищевой цепи органические вещества создаются автотрофными организмами, например растениями. Растения поедаются животными, которых, в свою очередь, съедают другие животные. Грибы-редуценты разлагают органические останки и служат началом детритной трофической цепи.

Каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем (от греческого слова «трофос» — «питание»).
1.Продуценты, или производители, производят органические вещества из неорганических. К продуцентам относятся растения и некоторые бактерии.
2. Консументы, или потребители, потребляют готовые органические вещества. Консументы 1-го порядка питаются продуцентами. Консументы 2-го порядка питаются консументами 1-го порядка. Консументы 3-го порядка питаются консументами 2-го порядка и т. д.
3. Редуценты, или разрушители, разрушают, то есть минерализуют органические вещества до неорганических. К редуцентам относятся бактерии и грибы.

ДЕТРИТНЫЕ ЦЕПИ ПИТАНИЯ . Существует два основных типа пищевых цепей — пастбищные (цепи выедания) и детритные (цепи разложения). Основу пастбищной пищевой цепи составляют автотрофные организмы, которых поедают животные. А в детритных трофических цепях большая часть растений не потребляется травоядными животными, а отмирает и затем разлагается сапротрофными организмами (например, дождевыми червями) и минерализуется. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, а затем идут к детритофагам и к их потребителям — хищникам. На суше преобладают именно такие цепи.

ЧТО ТАКОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПИРАМИДА ? Экологическая пирамида — это графическое изображение соотношения различных трофических уровней пищевой цепи. Пищевая цепь не может содержать больше 5-6 звеньев, потому что при переходе на каждое следующее звено 90 % энергии теряется. Основное правило экологической пирамиды основывается на 10 %. Так, например, для образования 1 кг мас­сы дельфину нужно съесть около 10 кг рыбы, а им, в свою очередь, 100 кг корма — водных позвоночных, которым для образования такой массы необходимо съесть 1000 кг водорослей и бактерий. Если в соответствующем масштабе изобразить эти величины в порядке их зависимости, то действительно образуется своеобразная пирамида.

ПИЩЕВЫЕ СЕТИ . Зачастую взаимодействие между живыми организмами в природе более сложно, и визуально это похоже на сеть. Организмы, особенно хищники, могут питаться самыми разными существами, причем из различных пищевых цепей. Таким образом, пищевые цепи переплетаются, образуя пищевые сети.

Введение

1. Пищевые цепи и трофические уровни

2. Пищевые сети

3. Пищевые связи пресного водоема

4. Пищевые связи леса

5. Потери энергии в цепях питания

6. Экологические пирамиды

6.1 Пирамиды численности

6.2 Пирамиды биомассы

Заключение

Список литературы

Введение

Организмы в природе связаны общностью энергии и питательных веществ. Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов.

Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример: животное поедает растения. Это животное в свою очередь может быть съедено другим животным, и таким путем может происходить перенос энергии через ряд организмов – каждый последующий питается предыдущим, поставляющим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено – трофическим уровнем.

Цель реферата – дать характеристику пищевым связям в природе.

1. Пищевые цепи и трофические уровни

Биогеоценозы очень сложны. В них всегда имеется много параллельных и сложно переплетенных цепей питания, а общее число видов часто измеряется сотнями и даже тысячами. Почти всегда разные виды питаются несколькими разными объектами и сами служат пищей нескольким членам экосистемы. В результате получается сложная сеть пищевых связей.

Каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем. Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего – вторичными консументами и т. д. Обычно бывает четыре или пять трофических уровней и редко больше шести.

Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, в основном зеленые растения. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и немногочисленные виды бактерий, тоже фотосинтезируют, но их вклад относительно невелик. Фотосинтетики превращают солнечную энергию (энергию света) в химическую энергию, заключенную в органических молекулах, из которых построены ткани. Небольшой вклад в продукцию органического вещества вносят и хемосинтезирующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений.

В водных экосистемах главными продуцентами являются водоросли – часто мелкие одноклеточные организмы, составляющие фитопланктон поверхностных слоев океанов и озер. На суше большую часть первичной продукции поставляют более высокоорганизованные формы, относящиеся к голосеменным и покрытосеменным. Они формируют леса и луга.

Первичные консументы питаются первичными продуцентами, т. е. это травоядные животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных млекопитающих – это грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот, приспособленные к бегу на кончиках пальцев.

В водных экосистемах (пресноводных и морских) травоядные формы представлены обычно моллюсками и мелкими ракообразными. Большинство этих организмов – ветвистоусые и веслоногие раки, личинки крабов, усоногие раки и двустворчатые моллюски (например, мидии и устрицы) – питаются, отфильтровывая мельчайших первичных продуцентов из воды. Вместе с простейшими многие из них составляют основную часть зоопланктона, питающегося фитопланктоном. Жизнь в океанах и озерах практически полностью зависит от планктона, так как с него начинаются почти все пищевые цепи.

Растительный материал (например, нектар) → муха → паук →

→ землеройка → сова

Сок розового куста → тля → божья коровка → паук → насекомоядная птица → хищная птица

Существуют два главных типа пищевых цепей – пастбищные и детритные. Выше были приведены примеры пастбищных цепей, в которых первый трофический уровень занимают зеленые растения, второй – пастбищные животные и третий – хищники. Тела погибших растений и животных еще содержат энергию и «строительный материал», так же как и прижизненные выделения, например, моча и фекалии. Эти органические материалы разлагаются микроорганизмами, а именно грибами и бактериями, живущими как сапрофиты на органических остатках. Такие организмы называются редуцентами. Они выделяют пищеварительные ферменты на мертвые тела или отходы жизнедеятельности и поглощают продукты их переваривания. Скорость разложения может быть различной. Органические вещества мочи, фекалий и трупов животных потребляются за несколько недель, тогда как упавшие деревья и ветви могут разлагаться многие годы. Очень существенную роль в разложении древесины (и других растительных остатков) играют грибы, которые выделяют фермент целлюлозу, размягчающий древесину, и это дает возможность мелким животным проникать внутрь и поглощать размягченный материал.

Кусочки частично разложившегося материала называют детритом, и многие мелкие животные (детритофаги) питаются им, ускоряя процесс разложения. Поскольку в этом процессе участвуют как истинные редуценты (грибы и бактерии), так и детритофаги (животные), и тех и других иногда называют редуцентами, хотя в действительности этот термин относится только к сапрофитным организмам.

Детритофагами могут в свою очередь питаться более крупные организмы, и тогда создается пищевая цепь другого типа – цепь, цепь, начинающаяся с детрита:

Детрит → детритофаг → хищник

К детритофагам лесных и прибрежных сообществ относятся дождевой червь, мокрица, личинка падальной мухи (лес), полихета, багрянка, голотурия (прибрежная зона).

Приведем две типичные детритные пищевые цепи наших лесов:

Листовая подстилка → Дождевой червь → Черный дрозд → Ястреб-перепелятник

Мертвое животное → Личинки падальных мух → Травяная лягушка → Обыкновенный уж

Некоторые типичные детритофаги — это дождевые черви, мокрицы, двупарноногие и более мелкие (

2. Пищевые сети

В схемах пищевых цепей каждый организм бывает представлен как питающийся другими организмами какого-то одного типа. Однако реальные пищевые связи в экосистеме намного сложнее, т. к. животное может питаться организмами разных типов из одной и той же пищевой цепи или даже из разных пищевых цепей. Это в особенности относится к хищникам верхних трофических уровней. Некоторые животные питаются как другими животными, так и растениями; их называют всеядными (таков, в частности, и человек). В действительности пищевые цепи переплетаются таким образом, что образуется пищевая (трофическая) сеть. В схеме пищевой сети могут быть показаны только некоторые из многих возможных связей, и она обычно включает лишь одного или двух хищников каждого из верхних трофических уровней. Такие схемы иллюстрируют пищевые связи между организмами в экосистеме и служат основой для количественного изучения экологических пирамид и продуктивности экосистем.

3. Пищевые связи пресного водоема

Цепи питания пресного водоема состоят из нескольких последовательных звеньев. Например, растительными остатками и развивающимися на них бактериями питаются простейшие, которых поедают мелкие рачки. Рачки, в свою очередь, служат пищей рыбам, а последних могут поедать хищные рыбы. Почти все виды питаются не одним типом пищи, а используют разные пищевые объекты. Пищевые цепи сложно переплетены. Отсюда следует важный общий вывод: если какой-нибудь член биогеоценоза выпадает, то система не нарушается, так как используются другие источники пищи. Чем больше видовое разнообразие, тем система устойчивее.

Первичным источником энергии в водном биогеоценозе, как и в большинстве экологических систем, служит солнечный свет, благодаря которому растения синтезируют органическое вещество. Очевидно, биомасса всех существующих в водоеме животных полностью зависит от биологической продуктивности растений.

Часто причиной низкой продуктивности естественных водоемов бывает недостаток минеральных веществ (в особенности азота и фосфора), необходимых для роста автотрофных растений, или неблагоприятная кислотность воды. Внесение минеральных удобрений, а в случае кислой среды известкование водоемов способствуют размножению растительного планктона, которым питаются животные, служащие кормом для рыб. Таким путем повышают продуктивность рыбохозяйственных прудов.

4. Пищевые связи леса

Богатство и разнообразие растений, производящих громадное количество органического вещества, которое может быть использовано в качестве пищи, становятся причиной развития в дубравах многочисленных потребителей из мира животных, от простейших до высших позвоночных — птиц и млекопитающих.

Пищевые цепи в лесу переплетены в очень сложную пищевую сеть, поэтому выпадение какого-нибудь одного вида животных обычно не нарушает существенно всю систему. Значение разных групп животных в биогеоценозе неодинаково. Исчезновение, например, в большинстве наших дубрав всех крупных растительноядных копытных: зубров, оленей, косуль, лосей — слабо отразилось бы на общей экосистеме, так как их численность, а следовательно, биомасса никогда не была большой и не играла существенной роли в общем круговороте веществ. Но если бы исчезли растительноядные насекомые, то последствия были бы очень серьезными, так как насекомые выполняют важную в биогеоценозе функцию опылителей, участвуют в разрушении опада и служат основой существования многих последующих звеньев пищевых цепей.

Огромное значение в жизни леса имеют процессы разложения и минерализации массы отмирающих листьев, древесины, остатков животных и продуктов их жизнедеятельности. Из общего ежегодного прироста биомассы надземных частей растений около 3-4 т на 1 га естественно отмирает и опадает, образуя так называемую лесную подстилку. Значительную массу составляют также отмершие подземные части растений. С опадом возвращается в почву большая часть потребленных растениями минеральных веществ и азота.

Животные остатки очень быстро уничтожаются жуками-мертвоедами, кожеедами, личинками падальных мух и другими насекомыми, а также гнилостными бактериями. Труднее разлагается клетчатка и другие прочные вещества, составляющие значительную часть растительного опада. Но и они служат пищей для ряда организмов, например грибков и бактерий, имеющих специальные ферменты, которые расщепляют клетчатку и другие вещества до легкоусвояемых сахаров.

Как только растения погибают, их вещество полностью используется разрушителями. Значительную часть биомассы составляют дождевые черви, производящие огромную работу по разложению и перемещению органических веществ в почве. Общее число особей насекомых, панцирных клещей, червей и других беспозвоночных достигает многих десятков и даже сотен миллионов на гектар. В разложении опада особенно велика роль бактерий и низших, сапрофитных грибков.

5. Потери энергии в цепях питания

Все виды, образующие пищевую цепь, существуют за счет органического вещества, созданного зелеными растениями. При этом действует важная закономерность, связанная с эффективностью использования и превращения энергии в процессе питания. Сущность ее заключается в следующем.

Суммарно лишь около 1% лучистой энергии Солнца, падающей на растение, превращается в потенциальную энергию химических связей синтезированных органических веществ и может быть использовано в дальнейшем гетеротрофными организмами при питании. Когда животное поедает растение, большая часть энергии, содержащейся в пище, расходуется на различные процессы жизнедеятельности, превращаясь при этом в тепло и рассеиваясь. Только 5-20% энергии пищи переходит во вновь построенное вещество тела животного. Если хищник поедает травоядное животное, то снова теряется большая часть заключенной в пище энергии. Вследствие таких больших потерь полезной энергии пищевые цепи не могут быть очень длинными: обычно они состоят не более чем из 3-5 звеньев (пищевых уровней).

Всегда количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, в несколько раз больше, чем общая масса растительноядных животных, а масса каждого из последующих звеньев пищевой цепи также уменьшается. Эту очень важную закономерность называют правилом экологической пирамиды.

6. Экологические пирамиды

6.1 Пирамиды численности

Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и для графического представления этих взаимоотношений удобнее использовать не схемы пищевых сетей, а экологические пирамиды. При этом сначала подсчитывают число различных организмов на данной территории, сгруппировав их по трофическим уровням. После таких подсчетов становится очевидным, что численность животных прогрессивно уменьшается при переходе от второго трофического уровня к последующим. Численность растений первого трофического уровня тоже нередко превосходит численность животных, составляющих второй уровень. Это можно отобразить в виде пирамиды численности.

Для удобства количество организмов на данном трофическом уровне может быть представлено в виде прямоугольника, длина (или площадь) которого пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади (или в данном объеме, если это водная экосистема). На рисунке показана пирамида численности, отображающая реальную ситуацию в природе. Хищники, расположенные на высшем трофическом уровне, называются конечными хищниками.

При отборе образцов — иными словами, в данный момент времени- всегда определяется так называемая биомасса на корню, или урожай на корню. Важно понимать, что эта величина не содержит никакой информации о скорости образования биомассы (продуктивности) или ее потребления; иначе могут возникнуть ошибки по двум причинам:

1. Если скорость потребления биомассы (потеря вследствие поедания) примерно соответствует скорости ее образования, то урожай на корню не обязательно свидетельствует о продуктивности, т.е. о количестве энергии и вещества, переходящих с одного трофического уровня на другой за данный период времени, например за год. Например, на плодородном, интенсивно используемом пастбище урожай трав на корню может быть ниже, а продуктивность выше, чем на менее плодородном, но мало используемом для выпаса.

2. Продуцентом небольших размеров, таким, как водоросли, свойственна высокая скорость возобновления, т.е. высокая скорость роста и размножения, уравновешенная интенсивным потреблением их в пищу другими организмами и естественной гибелью. Таким образом, хотя биомасса на корню может быть малой по сравнению с крупными продуцентами (например, деревьями), продуктивность может быть не меньшей, так как деревья накапливают биомассу в течение длительного времени. Иными словами, фитопланктон с такой же продуктивностью, как у дерева, будет иметь намного меньшую биомассу, хотя он мог бы поддержать жизнь такой же массы животных. Вообще популяции крупных и долговечных растений и животных обладают меньшей скоростью обновления по сравнению с мелкими и короткоживущими и аккумулируют вещество и энергию в течение более длительного времени. Зоопланктон обладает большей биомассой, чем фитопланктон, которым он питается. Это характерно для планктонных сообществ озер и морей в определенное время года; биомасса фитопланктона превышает биомассу зоопланктона во время весеннего «цветения», но в другие периоды возможно обратное соотношение. Подобных кажущихся аномалий можно избежать, применяя пирамиды энергии.

Заключение

Завершая работу над рефератом, можно сделать следующие выводы. Функциональная система, включающая в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называется экологической системой (или экосистемой). В такой системе связи между ее компонентами возникают прежде всего на пищевой основе. Пищевая цепь указывает путь движения органических веществ, а также содержащихся в ней энергии и неорганических питательных веществ.

В экологических системах в процессе эволюции сложились цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено — трофическим уровнем. Первый трофический уровень занимают организмы автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего — вторичными консументами и т. д. Последний уровень обычно занимают редуценты или детритофаги.

Пищевые связи в экосистеме не являются прямолинейными, так как компоненты экосистемы находятся между собой в сложных взаимодействиях.

Список литературы

1. Амос У.Х. Живой мир рек. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — 240 с.

2. Биологический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — 832 с.

3. Риклефс Р. Основы общей экологии. — М.: Мир, 1979. — 424 с.

4. Спурр С.Г., Барнес Б.В. Лесная экология. — М.: Лесная промышленность, 1984. — 480с.

5. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. — М.: Высшая школа, 1988. — 272 с.

6. Яблоков А.В. Популяционная биология. — М.: Высшая школа, 1987. -304с.

Пищевые цепи в природе

Конспект занятия по дополнительному образованию.

Тема: Пищевая цепь в природе.

Цели занятия: Формировать понятие «цепи питания». Дать понятие, что все в природе взаимосвязано невидимой нитью, что нельзя губить живую природу.

Оборудование: клубок ниток, карточки для построения пирамиды.

Ход занятия:

1. Организационный момент.

Ребята, послушайте загадку: 
Город этот непростой, а дремучий и густой. (Лес) 

2. Объявление темы и цели занятия.

Сегодня на занятии я хочу поговорить с вами о лесе и его жителях. Ведь лес – это особенный прекрасный мир, который состоит из множества деревьев и животных. Сегодня мы узнаем, как же связаны растения и животные, и что произойдет, если вдруг один вид исчезнет.

3. Объяснение нового материала.

На первый взгляд лес кажется пустым – одни деревья. Лес не сразу открывает свои секреты. Но когда хорошенько присмотришься к нему, то поймешь, что он полон жизни и похож на огромный дом, заселенный множеством жильцов.

Масса всяких мелких и крупных животных поедают траву, листья, кору деревьев, а уж о семенах, орехах да желудях говорить и нечего. Ученые-экологи говорят, что лес – это сообщество растений и животных, которые связаны друг с другом совсем как звенья цепочки. Ученые называют ее пищевая цепочка (сопровождается показом).

Основание пищевых цепочек, их первое звено это сам лес, его растения со всеми их листьями, плодами, ягодами, шишками. Второе звено в цепочках – все те, кто питается растениями. Это гусеницы, мыши, зайцы, белки и также большие звери как олени, лоси, кабаны. Третье звено – охотники, самые разные. Тут и мелочь вроде жуков – красотелов– истребителей гусениц. Жабы с лягушками тоже здесь – они не дают слизнякам и мухам спуску. Тут и множество мелких птиц – они ловят насекомых и личинок. Здесь ласки, и куницы, и лиса сверху на мышей да зайцев поглядывают. И все эти животные поедают тех, кто растениями питается.

А еще выше четвертое звено пищевой цепочки. Это те хищные птицы и звери, которые могут охотиться на охотников: ястребы, совы, волки, рыси. Множество таких цепочек в лесу, ими сцеплены друг с другом звери и птицы и насекомые и растения. Отдельно друг от друга им не прожить. Закон природы таков: ни животные, ни растения не могут жить сами по себе. Они живут в сообществе с другими животными и растениями.

Физминутка:

Пищевая цепь: трава – мышка – лиса (действующие лица – дети).

Они являются звеньями одной пищевой цепи. Но не только мыши питаются травой. Кто еще?

Не только лиса питается мышами. Кто еще?

Не только мышами питается лиса. Кем еще?

(Дети кладут руки на плечи тому, кого называют).

Что получилось?

И вот что интересно: в природе разные цепи питания как бы переплелись между собой. Образуется сеть питания, или пищевая сеть.

У гусеницы место на листке. Дело у нее одно – поедать листья. Ползет она по краешку листа и вгрызается в него острыми челюстями. Если прислушаться, даже хруст слышно.

На земле тем же самым занимается мышка. Съела травинку, другую. Потом нашла колосок, попробовала, спелый ли, и потащила в норку про запас.

А в стволе дерева, под корой, проедает – пропиливает свой ход личинка жука-короеда. Ее не интересуют листья и трава, она древесиной питается. Масса всяких мелких и крупных животных поедают траву, листья, кору дерева, а уж о семенах, орехах да ягодах и говорить нечего.

И, кажется, если дать им волю – они весь лес съедят! Только не случиться этого, никто им такой воли не даст. Очень много глаз за ними приглядывают.

Пробежала по ветке синичка, мимоходом гусеницу – цап! – и понесла в гнездо птенцов кормить.

Скользнула в траве ласка, прыгнула в мышиную норку – и нет мышки.

А на дереве дятел наклонил голову, прислушался, совсем как доктор, и стал долбить дырку. Вытащил личинку жука, а она большая, вкусная. Не зря старался.

Но и за синицами, ласками, дятлами другие охотники следят, покрупнее. Синиц и дятлов ловят соколы и ястребы, ласку ночью сова может подхватить.

И получается, что все лесные жители друг от друга зависят. Соколам не прожить без синиц, синицам – без гусениц, а гусеницам – без листьев, всем вместе без леса. Вот ученые-экологи говорят, что лес – это сообщество растений и животных, которые связаны друг с другом совсем как звенья в цепочке. Ученые ее называют…(цепь питания).

Пищевые цепи состоят, как правило, из трех — пяти звеньев,

Например: растения — овцы — человек; растения- кузнечики — ящерицы — орел; растения — насекомые -лягушки — змеи -орел.

– Какое звено в лесных пищевых цепочках главное?.. (Растения).

От них зависит жизнь всех лесных обитателей.

История о комарах и крысах:

На одном далеком острове люди решили уничтожить комаров, много неприятностей они им доставляли. Использовали для этого ядохимикаты. Комары действительно исчезли. Через некоторое время на острове появилось множество крыс. Они полчищами нападали на поля и сараи местных жителей, поедая зерно. Люди не могли понять, почему появилась эта “напасть”.

А вы как думаете?.. (Ответы детей).

Оказалось, что ядохимикаты, которыми уничтожали комаров, попали на растения. Этими растениями питались тараканы (их много было на острове, и жили они не в домах, а в природе).

Тараканы не погибали от яда, но он накапливался в их тельцах.

Этих тараканов ловили и поедали ящерицы. Они слабели от яда и становились легкой добычей кошек.

А вот для кошек, поедавших отравленных ящериц, яд оказался смертельным. Вскоре их совсем не осталось на острове. Ну и раздолье наступило тогда для крыс!

Крысы принесли людям огромные убытки. Всего этого, наверное, могло бы и не случиться, если бы жители острова, прежде чем применять ядохимикаты, посоветовались с учеными – экологами.

Как вы думаете, удалось ли жителям острова справиться с крысиной “напастью”? Кто им помог? (Ответы детей).

Вскоре на остров пришлось завозить кошек. Их доставляли на самолетах из других мест.

Скажите, пожалуйста, сколько должно быть травы, мышей, лисиц, чтобы никто не умер с голоду?

– Сова, конечно, крупнее и тяжелее мыши, а мышь – крупнее и тяжелее колоска. Но если бы у нас были волшебные весы и мы взвесили бы всех сов в лесу, всех мышей и все колоски, оказалось бы, что колоски намного тяжелее мышей, а мыши тяжелее сов.

Потому, что колосков очень-очень много, мышей просто много, а сов мало.

Случайно ли это? Нет.

Ведь одной сове, чтобы прокормиться, нужно множество мышей. Одной мышке – множество зерна. Вот и получилась экологическая пирамида.

Подобные невидимые пирамиды есть повсюду в природе. Хищников всегда меньше (и по числу, и по общей массе), чем травоядных животных, а травоядных меньше, чем растений, которыми они питаются.

4. Практическая часть.

Игра “Паутинка”.

Дети становятся в круг, ведущий держит клубок ниток, и начинает: “Я – береза, моими листьями любит лакомиться…гусеница”. Держит конец нитки, а клубок бросает товарищу. “Гусеница” продолжает: “Мной питается синичка”. Клубок продолжает свой путь до тех пор, пока все не будут связаны, некоторые по несколько раз. Что у нас получилось? Паутинка. Подергать ниточки (все связаны между собой крепко, как паутинка).

– А теперь представьте – пришел лесоруб и срубил березу. Что произойдет? А если будет вырублен весь лес? Когда дерево падает, оно тащит за собой все веревочки, которыми оно связано с другими, и всех, кто чувствует, как дерево потянуло веревочку за собой, тем или иным образом затрагивает смерть дерева. Теперь все, кто почувствовал рывок в связи с падением дерева, тоже сделают рывок.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока все дети не почувствуют, что и их затронула гибель дерева. Мы убедились, что в отношениях растений и животных есть взаимная польза. И именно такое сотрудничество представителей двух царств природы – растений и животных, поддерживает в ней экологическое равновесие. К сожалению, это равновесие своими неумелыми действиями легко разрушает человек.

Дидактическая игра: «Какое звено выпало?»

Показываются картинки с пищевыми цепочками, в которых не хватает звена. Предлагает детям определить, какого звена не хватает.

5. Итог занятия.

– Время нашего занятия подошло к концу, я хотела бы узнать, что вы сегодня для себя узнали нового.

– Что такое цепь питания?

– Что такое экологическая пирамида?

– Сколько должно быть растений, травоядных, хищников, чтобы всем хватало пищи?

– Есть ли в природе только полезные или только вредные животные? Объяснить.

Конспект НОД :Пищевые цепочки» | План-конспект занятия (подготовительная группа) на тему:

 Конспект НОД. «Взаимосвязи в природе. Пищевые цепочки» в подготовительной группе.

 

Цель. Дать детям представление о взаимосвязях, существующих в природе, о пищевых цепочках.

Задачи. 1. Образовательные:

— расширять знания детей о взаимосвязи растений и животных, их пищевой зависимости друг от друга.

— учить составлять пищевые цепочки, обосновывать их.

2. Развивающие:

— развивать речь дошкольников, доказательно отвечая на вопросы воспитателя; обогащать словарь новыми словами: взаимосвязь в природе, звено, цепочка, пищевая цепочка.

— развивать внимание детей, логическое мышление.

3. Воспитательные:

— воспитывать желание помочь главному герою, ориентировать на помощь.

— воспитывать у детей желание работать вместе, дружно, уважать мнение других.

— способствовать воспитанию интереса к природе, любознательности.

4. Оздоровительные:

— воспитывать потребность в здоровом образе жизни, здоровьесберегающем поведении.

— снижать утомление, статистическое напряжение при выполнении заданий.

Материалы: игрушка Пастух, текст В.В. Бианки «Сова» в сокращении, игрушка сова, иллюстрации растений и животных (клевер, мышь, сова, трава, заяц, волк), карточки растений и животных (листик, гусеница, птица, колоски, мышь, лиса, часы, воздушный шар), макет луга, эмблемы зеленого и красного цвета по количеству детей.

Ход занятия:

1. Дети стоят на коврике полукругом. К ребятам приезжает пастух Федор Иванович:

— Здравствуйте, ребята! Приехал к вам рассказать свою грустную историю. Живу я далеко и у меня есть стадо коров, которое я пасу на лугу около деревни. Коровы мои питались клевером и давали много молока. На краю деревни в дупле старого большого дерева жила сова, которая днем спала, а ночью летала на охоту и громко ухала. Крик совы мешал мне спать и я её прогнал. Сова обиделась и улетела. И вдруг через некоторое время коровы стали худеть и давать очень мало молока, так как стало мало клевера, зато появилось много мышей. Я не понимаю, почему так произошло. Помогите мне все вернуть назад!

— Ребята, это огромная проблема для Федора Ивановича вернуть всё назад. Как вы думаете, можем мы ему помочь и чем?

2. — Почему произошло так, что коровы стали давать мало молока?

Стало мало клевера. Воспитатель выкладывает на столе картинку клевера.

— Почему стало мало клевера?

Погрызли мыши. Воспитатель выкладывает картинку мыши.

— Почему развелось много мышей? Кто охотился на них?

Некому охотиться, сова улетела. Выкладывается картинка совы.

— Ребята, у нас с вами получилась цепочка: клевер — мышь — сова. Вы знаете, какие ещё бывают цепочки?

Воспитатель показывает украшение цепочку, дверную цепочку, картинку с изображением собаки на цепи.

— Что такое цепочка? Из чего она состоит?

Из звеньев.

— Если одно звено цепи сломается, что случится с цепочкой?

Цепочка порвется, разрушится.

— Правильно. Посмотрим на нашу цепочку: клевер — мышь — сова. Такая цепочка называется пищевой. Почему, как вы думаете? Клевер является пищей для мыши, мышь является пищей для совы. Поэтому цепочка называется пищевой. Клевер, мышь, сова — звенья этой цепочки. Подумайте, а можно ли из нашей пищевой цепочки убрать звено?

Нет, цепочка разрушится.

— Уберем из нашей цепочки клевер. Что произойдет с мышами?

Им нечего будет есть.

— Если исчезнут мыши?

— Если улетит сова?

— Какую ошибку совершил Федор Иванович?

Он разрушил пищевую цепочку.

— Правильно. Оказывается в природе все растения и животные взаимосвязаны. Они друг без друга обходиться не могут. Что нужно сделать, чтобы коровы снова давали много молока?

Восстановить пищевую цепочку, вернуть сову.

3. Физкультминутка «Сова».

Наступила в лесу тишина,

Заблестела на небе луна.

Ежик свернулся клубком,

Зайчик уснул под кустом.

Только сове не спится,

В небе ночном кружится:

Ищет своих друзей,

Бывает грустно и ей.

Покричала, полетала,

Пошумела.

И на ветку дуба старого

Она тихо села.

4. Дети на стульчиках у ковролина.

— Сейчас мы потренируемся и потренируем Федора Ивановича в составлении пищевых цепочек. Вот картинки, которые нечаянно перепутались: волк — трава — заяц. Посмотрите внимательно, правильно ли расположены картинки?

Дети меняют местами рисунки.

— Сможет ли заяц прожить без травы? Почему?

— Сможет ли заяц прожить без волка? Почему?

Заяц не сможет прожить без травы, ему нечем будет питаться. И без волка не прожить, так как зайцев разведется очень много, травы не будет хватать, зайцы перейдут на ветки кустов и кору деревьев, а это угроза для леса.

— Какой вывод сделаем?

В природе все взаимосвязано. Растения и животные друг без друга не проживут.

5. Гимнастика для глаз.

6.Работа в микрогруппах.

— Сейчас мы разделимся на две группы. У кого эмблемы зеленого цвета — группа травоядных животных. Кто такие травоядные животные? Эмблемы красного цвета — группа хищников. Кто такие хищники?

Дети делятся на группы, подходят к столам. На столах карточки растений и животных, добавлены карточки с лишними предметами.

— Рассмотрите внимательно картинки. Подумайте, можно ли из них сложить пищевые цепочки. Вместе, дружно, коллективно сложите их.

Дети выкладывают, потом объясняют:

Колоски — мышь — лиса. Лишний предмет воздушный шар.

Листик — гусеница — птица. Лишний предмет часы.

7.Подведение итогов у макета луга.

— Что же нужно сделать, чтобы коровы Федора Ивановича снова давали много молока?

Вернуть сову, восстановить пищевую цепочку. Дети зовут сову, сова возвращается в дупло старого большого дерева.

— Что нового узнали вы сегодня? Что понравилось больше всего?

Воспитатель хвалит детей.

Пищевая цепочка как система связей в природе

Все живые организмы составляют единую, взаимосвязанную систему. Все они подчиняются определенным законам природы, нарушение которых ведет порой к необратимым явлениям. Пищевая цепочка – это один из примеров связей между организмами. Она имеет очень сложное строение и объединяет представителей многих видов растительного и животного мира.

Цепь питания представляет собой последовательность различных видов живых организмов, связанных отношением «пища – потребитель». Во время этого процесса происходит извлечение энергии и органических веществ из предыдущего участника цени последующим. По-другому можно сказать, что пищевая цепочка – это передача энергии через определенное количество организмов путем их поедания друг друга. Эти связи называют трофическими.

Каждая цепь питания животных и других организмов подразделяется на несколько уровней, которые также называют трофическими.

Как правило, первый уровень составляют представители растительного мира, то есть зеленые растения, грибы и водоросли. Далее следуют животные, которые питаются растительной пищей. Следующий трофический уровень составляют плотоядные животные. Они питаются растительноядными представителями фауны.

Пищевая цепочка может состоять из нескольких уровней, но обычно она включает в себя 3-4 звена. Это определяется тем, что большая часть энергии идет на поддержание процессов жизнедеятельности и роста организма. Поэтому каждый последующий уровень меньше, чем предыдущий, а количество участников сокращается. Соотношение здесь таково: примерно на тонну растений приходится 100 килограммов животных, которые их поедают. Плотоядные животные в этой цепи будут составлять 10 килограммов биомассы, а следующий уровень будет равен 1 килограмму вещества, синтезированного из биомассы.

Так образуется экологическая пирамида. Она показывает количество животных, энергии или биомассы, которые имеет пищевая цепочка на каждом уровне.

Естественно, что каждое звено более высокого уровня включает в себя особи более крупного размера. Но при этом крупные организмы развиваются более медленно и конкурируют друг с другом. Стоит заметить, что они имеют меньше врагов и истребляются значительно реже. Основным фактором, сдерживающим их развитие, является ограниченное количество пищи и ограниченность территории.

Низшие виды организмов пищевой цепи менее ограничены в питании, но подвергаются значительному истреблению.

В зависимости от их состава различают разные виды пищевых цепочек.

1. Пастбищные цепи представляют собой ряд звеньев, которые начинаются с растений. Они встречаются, в основном, в морских просторах и в сухопутных экосистемах. Например, растения поглощают энергию солнца и являются источником питания для насекомых (бабочка поглощает нектар). В свою очередь, стрекоза питается бабочками, а сама является пищей для лягушки. Для лягушки опасность представляет уж, который может стать жертвой другого хищника. Это – пример движения органических веществ по пищевой цепи.

2. Детритная цепь питания представляет собой цепь разложения. Она начинается с продуктов разложения растений, животных. Такие цепи широко представлены в водоемах, океанах и озерах. Так, многие их обитатели используют в пищу отмершие организмы, их экскременты или попавшие извне продукты распада (листья с прибрежных деревьев).

3. Паразитические цепи состоят из организмов, за счет которых живут паразиты первого порядка и т. д.

Все процессы в природе взаимосвязаны. Нарушения в пищевых цепях ведут к нарушениям во всей экосистеме. Каждый живой организм занимает свою нишу в этих связях. Это не зависит от уровня или размера особи.

Пищевая цепь — это… Что такое Пищевая цепь?

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель (последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос ве-ва и энергии от источника к потребителю).

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 большая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает обычно 4—5.

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. Связь между двумя звеньями устанавливается, если одна группа организмов выступает в роли пищи для другой группы. Первое звено цепи не имеет предшественника, то есть организмы из этой группы в качестве пищи не использует другие организмы, являясь продуцентами. Чаще всего на этом месте находятся растения, грибы, водоросли. Организмы последнего звена в цепи не выступают в роли пищи для других организмов.

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 — это совокупность организмов, которые, в зависимости от способа их питания и вида корма, составляют определённое звено пищевой цепи.

В некоторых случаях в трофической сети можно сгруппировать отдельные звенья по уровням таким образом, что звенья одного уровня выступают для следующего уровня только в качестве пищи. Такая группировка называется трофическим уровнем.

Типы пищевых цепей

Существуют 2 основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их (консументы) растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-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, большая 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

Литература

  • Трофическая цепь / Биологический энциклопедический словарь / глав. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 648—649.
Пищевая цепочка

: определение, типы, значение и примеры (со схемой)

В экосистеме сохраняется вся материя, но энергия течет через экосистему . Эта энергия перемещается от одного организма к другому в так называемой пищевой цепи .

Все живые существа для выживания нуждаются в питательных веществах, и пищевые цепи демонстрируют эти кормовые отношения. Каждая экосистема на Земле имеет множество пищевых цепочек, в которые входят самые разные организмы.

Определение пищевой цепи

Пищевая цепь показывает энергетические пути в экосистемах.Каждая экосистема на планете имеет пищевые цепи организмов от производителей до потребителей. Производители находятся на самом нижнем уровне пищевой цепочки, а потребители, которые едят этих производителей, называются первичными потребителями. Потребители более высокого уровня, которые поедают эти организмы, называются вторичными и третичными потребителями.

Пищевую цепочку можно представить как длинную линию, идущую от производителей к каждому потребителю. Энергия и питательные вещества движутся по этой линии в одном направлении.

Пищевые цепи и пищевые сети

Пищевые цепи отличаются от пищевых цепей тем, что они показывают единую линию кормовых отношений. Пищевые сети фактически состоят из множества пищевых цепей вместе. Пищевая цепочка — это линейное отображение движения и потребления энергии.

С другой стороны, пищевая сеть показывает взаимосвязанные отношения и несколько пищевых цепочек в одной. Сети лучше отражают то, что на самом деле происходит в реальном мире, потому что потребители могут есть производителей разных типов, и более одного потребителя могут есть производителей.

Пищевые сети не являются линейными, потому что они показывают взаимосвязь между несколькими трофическими уровнями организмов одновременно. Они суммируют все пищевые цепи и отношения в экосистеме или сообществе. Пищевая сеть раскрывает различные способы связи растений и животных.

Определение трофических уровней

Трофический уровень — это шаг в пищевой цепи, которую занимает каждый организм. В простой пищевой цепочке легко увидеть трофическую пирамиду.В основе пищевой цепочки находятся производители, а на вершине пищевой цепочки — потребители. Каждый организм в пищевой цепи представляет собой один трофический уровень.

Важно отметить, что 90 процентов энергии теряется между каждым трофическим уровнем, поэтому только 10 процентов энергии от одного шага передается на следующий. Поскольку передача энергии неэффективна, размер пищевой цепи имеет ограничение. На каждом уровне большое количество энергии теряется на тепло.

Общие типы пищевых цепочек

Большинство пищевых цепочек состоят как минимум из производителей и первичных потребителей.Некоторые сети более сложные и имеют вторичных потребителей и третичных потребителей. Первый трофический уровень или первый организм в пищевой цепи обычно состоит из продуцентов, называемых автотрофами . Эти организмы сами производят пищу, используя световую энергию и превращая ее в химическую энергию.

Второй трофический уровень имеет первичных потребителей, называемых гетеротрофами . Эти организмы должны потреблять производителей, чтобы включить свою энергию в свою биомассу. Они не могут производить собственную энергию из света или химикатов.

Третий трофический уровень имеет вторичных потребителей, то есть гетеротрофов, поедающих других потребителей. Четвертый трофический уровень имеет третичных потребителей или вершинных хищников . Они — потребители и хищники высокого уровня. Примером главного хищника является человек, который может есть как производителей, так и других потребителей.

Разрушители имеют свой отдельный трофический уровень и находятся в другой части пищевой цепи. Их иногда называют последним трофическим уровнем, потому что они возвращают вещество обратно в почву или атмосферу.Разлагатели позволяют производителям снова начать цепочку, перемещая питательные вещества и энергию через экосистему.

Важность пищевых цепочек

Каждый организм занимает определенную нишу в экосистеме, которую можно увидеть в пищевых цепочках. Создают ли они начальную энергию посредством фотосинтеза? Могут ли они съесть одну группу, чтобы контролировать население? Разлагают ли они другие организмы? Они действуют как хищник или жертва?

Пищевые цепи важны, потому что они показывают сложные взаимоотношения в экосистемах.Они могут показать, как выживание каждого организма зависит от другого. Пищевые цепи также показывают, что происходит, когда возникает проблема, и производитель или потребитель теряются. Могут рухнуть целые сообщества. Пищевые цепи могут помочь ученым больше узнать об экосистемах и о том, как помочь им оставаться сбалансированными.

В зависимости от исследуемой пищевой цепи один и тот же организм может рассматриваться как находящийся на более чем одном трофическом уровне . Например, тюлени могут считаться высшими хищниками на самом высоком трофическом уровне в определенных средах, где они поедают рыбу, которая является первичным или вторичным потребителем.

Однако в других сообществах, где тюлени становятся добычей акул, их можно рассматривать как находящиеся на более низком трофическом уровне. Эти отношения легче увидеть в пищевых цепях и труднее заметить в пищевых цепях или пирамидах.

Примеры пищевых цепочек

Вы можете найти интересные примеры пищевых цепочек в различных средах обитания, от лесов до озер. Например, сурикаты могут быть главным хищником в одной пищевой цепи, поедая насекомых и червей. Однако в других пищевых цепочках сурикатов могут поедать хищники, такие как орлы.

Пример простой пищевой цепочки начинается с травы, которая является производителем. Следующий уровень — это кузнечик или основной потребитель и травоядное животное, поедающее траву. Затем вторичным потребителем является лягушка, поедающая кузнечика. Наконец, третичный потребитель — это ястреб, поедающий лягушку.

Другой пример пищевой цепочки начинается с дерева с восхитительными листьями. Насекомые — главные потребители, которые поедают листья. Затем дятлы — вторичные потребители, поедающие насекомых.Наконец, дикая кошка выступает в роли третичного потребителя и ест дятлов.

Проблемы пищевой цепи

Многие вещи могут нарушить пищевую цепь в экосистеме. От стихийных бедствий до браконьерства может быть нарушен тщательный баланс взаимоотношений между организмами. Если вы посмотрите на пищевые цепочки, во главе которых стоят люди, вредители и болезни часто создают проблемы в снабжении продовольствием. Вот почему изучение пищевых цепей важно для всех на Земле.

Например, как следует из названия, колорадский жук ест картофель. Они могут полностью уничтожить растение картофеля, съев все листья и убив его. Колорадские жуки — вредители, наносящие серьезный урон посевам. Помимо нападения на картофель, они могут есть помидоры, перец и другие растения. Когда люди пытались управлять жуком, он стал устойчивым к инсектицидам.

Потеря производителей, таких как растения картофеля, — не единственная проблема, с которой может столкнуться экосистема.На это также может повлиять исчезновение важного потребителя. В Йеллоустонском национальном парке в США гибель волков сильно повлияла на популяции лосей, которые взорвались без хищников. Лось уничтожила растительность, в том числе ивняки. Это уменьшило популяцию бобров, которая зависела от ивовых насаждений.

После того, как волки были повторно представлены, ученые заметили, что в Йеллоустоне экосистема нормализуется. Популяции лосей сократились, растительность увеличилась, и бобры снова получили пищу.Этот пример показывает, как организмы зависят друг от друга и от окружающей среды, и как небольшое изменение может нарушить всю пищевую цепочку или сеть. Иногда потеря хищника столь же разрушительна, как потеря производителя.

Пищевая цепь и пищевая сеть: различия и важность

Мы все зависим от еды, чтобы выжить. Энергия необходима для роста живых существ. Но знаете ли вы, что есть процесс создания этой еды? Существует также ряд различных растений и животных, выживание которых зависит от этого творения.Для этого есть названия, и узнать больше — отличный урок, который может вас удивить.

Пищевая цепочка — это система, используемая для передачи энергии от одного организма к другому. Когда эти системы используются в экологии, они известны как пищевая сеть. Пищевая цепь описывает метод, с помощью которого конкретный организм собирает пищу. Другими словами, пищевая цепь — это последовательность того, кто кого ест в биологическом сообществе или экосистеме, чтобы получить пищу. Пищевая цепь — это способ изобразить поток энергии от одного организма к другому, к следующему и так далее.Каждому нужна энергия, передаваемая через пищевую цепочку, чтобы выжить.

Пищевая цепочка в основном показывает, как живые существа получают пищу и как энергия и питательные вещества передаются от существа к существу.

Согласно Википедии,

«Пищевая цепь — это линейная сеть звеньев пищевой сети, начинающаяся от организмов-продуцентов (таких как трава или деревья, которые используют солнечное излучение для производства своей пищи) и заканчивающаяся высшими видами хищников (такими как медведи гризли или косатки. ), детриворы (например, дождевые черви или мокрицы) или виды-разлагатели (например, грибы или бактерии).”

Солнечный свет — главный источник энергии для всех живых организмов. Он необходим для того, чтобы обеспечивать растения необходимой пищей, а также давать людям и другим энергию, которая сохраняет их здоровье и избавляет от болезней. Пищевая цепочка состоит из четырех основных частей. Эти четыре части:

  • Производители: Производители, или растения, получили это название из-за того, что они являются единственным организмом, который производит свою собственную пищу. Растения также производят пищу для других организмов.
  • Потребители: Потребитель — это организм, который ест что-то, например животных или растения. Есть как плотоядные, так и травоядные, паразиты и падальщики.
  • Падальщики: Падальщики — это бактерии или грибки. Хотя мы не слишком увлечены мусорщиками, они важны в пищевой цепочке из-за того, что мертвое вещество преобразуется в азот и углерод, которые выбрасываются в нашу атмосферу.
  • Декомпозиционеры: Декомпозиторы приходят на сцену, чтобы закончить там, где мусорщик уходит.

Давайте более подробно рассмотрим каждую из этих частей пищевой цепочки и узнаем, как они работают.

Производители

Производители дают нам необходимую энергию посредством процесса, известного как фотосинтез. Этот процесс в сочетании с минералами и питательными веществами из почвы позволяет растению расти и цвести, а затем воспроизводиться. В число продуктов, которые производятся с помощью этого процесса, входят:

  • Яблоки
  • Пеканы
  • Персики
  • Морковь
  • Картофель

Растения вырабатывают большое количество энергии, которая необходима для получения пищи.Они используют солнечный свет, чтобы помочь им расти. Да, все те растения, которые вы видите там, используют солнечный свет, чтобы производить себе пищу и помогать себе расти.

Выживание многих животных зависит от этих растений. Это подводит нас к основным потребителям.

Потребители

Первичные потребители

Основные потребители известны в животном мире как травоядные. Этим потребителям дано название, потому что они первыми съели это растение. Когда растение съедено, энергия передается и затем используется этим животным.Например, основным потребителем является кузнечик, который ест траву.

Вторичные потребители

Вторичные потребители — более крупные животные, которые едят мелких животных и насекомых. В этом случае вторичным потребителем является крупное животное, которое съело животное, которое съело растение. Энергия передается вторичному потребителю так же, как и первичному потребителю. Например, вторичный потребитель — это крыса, поедающая кузнечика.

Третичные потребители

Потребители третичного уровня — плотоядные животные, которые потребляют других плотоядных животных.Человек считается третичным потребителем, как и ряд других крупных животных, включая тигров, лосей, слонов, львов, медведей и акул. В большинстве случаев у третичного потребителя нет хищника, но это не всегда так. Когда они умирают, они становятся вкусной едой для многих животных. В целом, к счастью, человека это не беспокоит, но есть много животных, которые беспокоятся. Потребители третичного уровня, такие как змеи, едят вторичных потребителей.

Мусорщики и разлагатели

Последнее звено в цепи — мусорщики и разлагатели.Когда животное доживает свою жизнь и умирает естественным путем, оно оставляет свою тушу. Разложители расщепляют питательные вещества мертвого «материала» и возвращают его в почву. Животное оставляет после себя огромное количество энергии. Животное начинает гнить, и это становится очень грубой сценой. Чтобы этого не произошло, существуют мусорщики и разлагатели.

Мусорщик обладает следующими качествами:

  • Падальщик — животное, которого привлекает запах мертвого животного
  • Мусорщики едят мертвое животное
  • В большинстве случаев именно запах предупреждает мусорщика о присутствии мертвого животного.Однако иногда мусорщик получает подсказки от других групп мусорщиков, пришедших насладиться пиршеством
  • Падальщики включают лис, медведей, койотов и индюшат.
  • У падальщиков острое обоняние
  • Эти животные едят животное, оставляя после себя его тушу

Однако ничего не пропадает зря, и с оставшейся частью животного в игру вступает разложитель. Когда животное поедают падальщики, насекомые приходят и ломают его даже дальше, чем падальщик.Личинки, муравьи и жуки — обычные разлагатели. Съев животное, они откладывают яйца. Затем рождающиеся личинки продолжают поедать разлагающееся тело. Бактериальные и грибковые вещества завершают процесс разложения, пока он не станет полностью единым. Энергия животного передается животным и насекомым, которые его съели.

Еще несколько важных фактов:

  • Бактерии и грибки возвращают вещество в почву. Затем он повторно используется для роста растений и получения энергии.
  • Все это кажется неприятным процессом, и вы, конечно, не хотите стоять в стороне, когда это происходит. Но подумайте об этом так: в каком мире мы бы жили без мусорщиков и разлагателей?

Взгляд на пищевую сеть

Пищевая сеть практически такая же, как пищевая цепочка, только в гораздо более упрощенном процессе. Сеть многих пищевых цепочек называется пищевой цепью. Пищевая сеть обеспечивает изобилие пищи, достаточное для всех растений, животных и насекомых.Если растение одного определенного типа погибнет из-за болезни, пострадают кузнечики и многие другие насекомые. Тогда это вызовет страдания других звеньев пищевой цепи. Пищевая сеть гарантирует, что этого не произойдет.

Люди всеядны или едят животных и растений. Таким образом, люди являются как первичными, так и вторичными потребителями пищи. Однако в большинстве случаев третьим потребителем является человек. Когда вы едите овощ, вы являетесь его основным потребителем. Когда вы едите мясо, вы вторичный потребитель.Но как третичный потребитель пищи человек обычно является основным потребителем мяса и растений.

Разница между пищевой сетью и пищевой цепочкой


Вот несколько важных для понимания фактов о пищевой сети и пищевой цепи.

  • Пищевая сеть — это группа различных пищевых цепей, которые вместе составляют экосистему.
  • Пищевые цепи в пищевой сети в той или иной точке взаимосвязаны.
  • Пищевая цепочка — это модель, которую энергия использует для передачи производителям разлагателям.
  • Пищевая цепочка идет только по одному пути, когда животные находят пищу.
  • Пищевая сеть показывает множество различных путей, которыми соединяются растения и животные.
  • Пищевая сеть — это несколько связанных вместе пищевых цепей.
  • Пищевые цепи всегда начинаются с растения и заканчиваются животным.
  • Всем живым существам для выживания нужна энергия.Эти процессы пищевой сети и пищевой цепи позволяют получать эту энергию.
  • В мире существует более 100 000 различных декомпозиционеров
  • Существует четыре типа потребителей: плотоядное животное не ест ничего, кроме животных; травоядное животное не ест ничего, кроме растений; всеядное животное питается и растениями, и животными; падальщики поедают мертвых животных и их туши.
  • Все звенья пищевой цепи необходимы. Даже если исключить один из этапов пищевой цепочки, это может привести к плачевным результатам.
  • Растения находятся в начале пищевой цепи, а люди — в конце.

Важность пищевых цепочек

Пищевые цепи важны, потому что они показывают сложные взаимоотношения в экосистемах. Видно, что в пищевых цепочках каждый организм занимает определенную нишу в экосистеме. Пищевые цепи показывают, как выживание каждого организма зависит от другого человека.

1. Пищевая цепь уравновешивает экосистему

Пищевые цепи отображают обстоятельства, когда производитель или потребитель теряются в любом происшествии, которое имело место.Могут рухнуть целые сообщества. Таким образом, пищевые цепи помогают ученым больше узнавать об экосистемах и помогают им оставаться сбалансированными.

Выживание каждого вида растений и животных, больших или малых, в определенной степени зависит от другого вида растений или животных. Это могут быть пчелы, собирающие пыльцу с цветов, фотосинтез растений, олени, поедающие листья кустарников, или львы, поедающие оленей. Если одна точка будет потеряна, баланс в экосистеме будет нарушен.

2. Пищевые сети Выставочные растения — основа

Пищевые сети — важные инструменты, позволяющие понять, что растения являются основой всех экосистем и пищевых цепей.Фотосинтез — это только начало пищевой цепи. Растения, обладающие фотосинтезом, поставляют нам первый продукт пищевой цепи для питания.

Растения — это источник пищи, которую мы едим, кислорода для выживания и размножения, нашей одежды и даже нашей мебели, а также многих других бесчисленных вещей для обеспечения устойчивости. Растения также удаляют парниковые газы из воздуха, обеспечивают среду обитания многим животным. Поэтому очень важно понимать экологию окружающей среды по отношению к растениям.

3. Естественный отбор

Пищевые сети помогают понять естественный отбор, показывая иерархию видов с плотоядными, всеядными и третичными животными на вершине всех пищевых цепочек. Это физическая и поведенческая адаптация растений и животных, представляющая модель потребления, основанную на естественных атрибутах и ​​инстинктах выживания.

Пищевые сети также объясняют, как нехватка продовольствия из-за чрезмерной охоты, браконьерства, глобального потепления и разрушения среды обитания разрушает популяции, приводя к исчезновению.

4. Движение энергии и питательных веществ

Пищевая цепочка описывает, как энергия, питательные вещества и органические соединения перемещаются через экосистему. В основе лежат растения, производящие энергию; затем он переходит к организмам более высокого уровня, таким как травоядные. После этого, когда хищники поедают травоядных, энергия передается от одного к другому.

5. Пищевая цепь определяет трофический уровень организмов

В зависимости от пищевой цепи организм может рассматриваться как находящийся на более чем одном трофическом уровне.Например, тюлени могут считаться высшими хищниками на самом высоком трофическом уровне в определенных средах, где они поедают рыбу, которая является первичным или вторичным потребителем.

Однако в других сообществах, где тюлени становятся добычей акул, их можно рассматривать как находящиеся на более низком трофическом уровне. Эти отношения легче увидеть в пищевых цепях и труднее заметить в пищевых цепях или пирамидах.

Последние мысли

Очень интересно изучить процесс пищевой сети и пищевой цепи.Мы часто просто садимся и едим, вместо того чтобы думать о том, откуда взялась наша еда или о процессе, который потребовался, чтобы добраться до наших столов. Когда вы узнаете больше о пищевой сети и пищевой цепи, вы легко сможете больше заботиться о своих продуктах.

11.4: Пищевые цепи и пищевые сети

Трофические уровни

Пищевая цепочка следует по одному пути энергии и материалов между видами. Пищевая сеть более сложна и представляет собой целую систему связанных пищевых цепочек. В пищевой сети организмы помещаются на разные трофические уровни.Трофические уровни включают различные категории организмов, такие как продуценты, потребители и деструкторы. Производители — это основной трофический уровень, а высшие хищники — пиковый уровень. Производители — автотрофы, то есть они производят свою собственную пищу посредством фотосинтеза или хемосинтеза. Потребители — животные, которые едят производителей, и делятся на множество различных категорий: первичные потребители, вторичные потребители, третичные потребители и другие. Основные потребители — травоядные, питающиеся растениями; вторичные потребители едят травоядных; третичные потребители могут потреблять как первичных, так и вторичных потребителей.Количество потребителей может быть больше, пока, в конце концов, не будет достигнут главный хищник. Взаимосвязь между трофическими уровнями (например, основные продуценты, травоядные, основные хищники и высшие хищники) показаны на рисунке 1. Важно отметить, что потребителями могут быть плотоядные, животные, которые едят других животных, а также всеядные, животные, которые потребляют много виды еды. Разложители также являются частью пищевой сети и включают организмы, которые питаются всеми разновидностями мертвых растений и животных, которые отвечают за возвращение питательных веществ в окружающую среду.

Рисунок 1: Диаграмма показывает иерархию потребления с каждым ярусом потребляющих видов из яруса ниже. Сужение пирамиды указывает на то, что наибольшее количество биомассы и энергии находится на уровне производителей, а наименьшее — на верхнем уровне хищников.
https://upload.wikimedia.org/wikiped…yramid.svg.png

Передача энергии

Количество энергии, которое проходит через различные трофические уровни пищевой сети, обычно отображается в виде пирамиды (см. Выше).Эта пирамида показывает гораздо больше информации, чем просто диаграмма иерархии между хищником и жертвой. Количество площади на каждом трофическом уровне отображает количество энергии, присутствующей в биомассе. Производители явно занимают самую большую площадь пирамиды и, следовательно, наибольшее количество энергии. Автотрофы преобразуют солнечную и химическую энергию в биологически пригодную для использования форму — глюкозу. В форме глюкозы энергия может быть введена в систему пищевой сети, а затем передана через потребление.Поскольку автотрофы являются источником энергии в пищевой сети, логично, что они содержат наибольшее количество энергии в своей биомассе. Хотя индивидуальный первичный продуцент сам по себе относительно крошечный, огромное количество продуцентов приводит к тому, что их совокупная биомасса является самой большой трофической группой в океане. Сочетание их огромной биомассы и удержания большей части производимой ими энергии — вот что заставляет производителей занимать такое широкое основание энергетической пирамиды. По мере продвижения по трофическим уровням количество энергии, получаемой от потребления, уменьшается примерно в 10 раз на уровень.Это означает, что первичные потребители получают только 10% энергии от первичных производителей при потреблении. Самым шокирующим является то, что высший хищник в приведенном выше примере представляет четвертичного хищника и поэтому получает только 0,01% энергии, произведенной первоначальным первичным производителем. Таким образом, энергия попадает в ловушку в непригодных для использования формах (например, в волокнах и костях) и используется для метаболизма материала в пригодные для использования формы, что приводит к общей потере.

Рисунок 2: Этот рисунок иллюстрирует разницу между пищевой цепочкой и пищевой цепью.Пищевая сеть отображает сложность взаимодействий в естественной экосистеме. Пищевая цепочка упрощает взаимодействие между отдельными организмами и может использоваться для лучшего понимания того, как изменения в популяциях одного вида могут повлиять на сообщество в целом. https://upload.wikimedia.org/wikiped…TrophicWeb.jpg

Пищевые сети против пищевых цепочек

Пищевые сети сложнее пищевых цепей, но не менее полезны для понимания процессов, происходящих в экологических сообществах. Некоторые пищевые сети могут быть более сложными, чем другие, но концепции всегда неизменны.Пищевая сеть показывает поток питательных веществ между различными типами организмов, что может помочь нам понять передачу энергии, как описано ранее. Пищевые сети начинаются с автотрофов и продолжаются гетеротрофами, но из-за их взаимозависимости изменения численности одного вида организмов могут влиять на другие. Например, если количество фитопланктона внезапно резко сократится, то же самое произойдет и с количеством гетеротрофов, которые зависят от фитопланктона как источника пищи (известный как «восходящий» контроль пищевых сетей).

Когда вы исследуете пищевую сеть, вы можете наблюдать, как все пищевые цепи взаимодействуют в одном сообществе. Наблюдая за одной пищевой цепочкой, вы можете увидеть путь, по которому энергия и питательные вещества проходят через конкретное сообщество. Поскольку пищевая цепь намного упрощена, чем пищевая сеть, ее можно использовать для прогнозирования реакции экосистемы на изменения в популяции одного вида. Трофические каскады — это один из способов использования пищевой цепи для прогнозирования изменений в экосистеме.Трофический каскад возникает, когда у одного вида изменяется размер популяции, что приводит к изменениям в популяциях других видов в пищевой цепи. Классическим примером трофического каскада является пример, описывающий отношения между косатками, каланами, морскими ежами и лесами водорослей вдоль побережья Аляски. Было обнаружено, что рост численности косаток резко сокращает популяции каланов. Без сильного присутствия каланов хищничество морских ежей было низким, что привело к увеличению травоядности в лесах ламинарии.С ежами, свободными от значительного хищничества, потреблялись целые леса ламинарии, в результате чего образовывались пустоши для ежей, что в конечном итоге изменило всю динамику этих экосистем. Использование пищевых сетей для прогнозирования изменений в экосистемах с помощью трофических каскадов необходимо для полного понимания воздействия человека на мир природы. Они могут помочь нам лучше понять лучший ответ на эти каскады, такие как описанный выше.

Типы полотен

В экологическом сообществе есть два типа пищевых сетей: сети связи и сети взаимодействия: они используются для отслеживания энергии, протекающей внутри сообщества.Паутины связи используют стрелки, которые показывают потребление одного вида другим. Все стрелки имеют одинаковый вес, поэтому дополнительной информации о степени потребления между видами нет (Аткинсон и др., 2014). В сети взаимодействия также используются стрелки, чтобы показать потребление одного вида другим, но эти стрелки взвешены в соответствии с силой взаимодействия в сообществе. Если один вид регулярно потребляет другой, то у него будет широкая и темная стрелка, показывающая их связь.Если будет замечено, что один вид редко потребляет другой, тогда соединительная стрелка будет очень тонкой, если вообще будет присутствовать (Berlow et al. 2004).

Рисунок 3: На этом рисунке пересматривается идея трофических каскадов с увеличением популяций косаток, вызывающих увеличение популяций ежей и уменьшение популяций каланов и водорослей. На этом изображении также показаны основные виды и ключевые виды в рамках одной пищевой цепи.
https: //upload.wikimedia.org / Wikipedia / commons / e / e5 / JumpingOrca.jpg
pixabay.com/static/uploads/p…76_960_720.jpg
https://c2.staticflickr.com/8/7439/16455860102_388988b419_b.jpg
https: //upload.wikimedia.org/Wikipedia/commons/3/34/CAS_Macrocystis_4.JPG

Основные виды и виды краеугольных камней

В пищевой сети также есть организмы, известные как ключевых видов и основных видов . Основные виды, как правило, являются первичными продуцентами и играют большую роль в сообществе благодаря своей способности создавать или обеспечивать структуру, в которой обитают другие организмы (например,мидии и ламинарии). Эти основные виды включают организмы, которые влияют на сообщество, создавая физические изменения в окружающей среде. Ключевые виды могут находиться где угодно в пищевой сети и играть жизненно важную роль в поддержании сообщества. Эти организмы оказывают большое влияние на структуру сообщества посредством экологических ролей или ниш. Ключевые виды определяются как виды, оказывающие непропорциональное воздействие на экосистему по сравнению с их численностью. Морские каланы не обладают очень высокой биомассой в лесу ламинарии, но из-за хищничества других видов (например, морских ежей) они оказывают сильное влияние на здоровье и биомассу ламинарии.

Рис. 4 : Поперечное сечение грядки мидий Mytilus californianus с многочисленным сообществом, живущим в матрице, которую создают мидии. Скопления этих основных видов могут обеспечить среду обитания более чем 300 видам организмов.

Схема модифицирована из Schanek T.H. (1992)

Список литературы

  1. Аткинсон, А., С. Хилл, М. Баранге, Э. Пахомов, Д. Раубенхаймер, К. Шмидт, С.Симпсон и К. Рейсс. 2014. Циклы сардин, сокращение криля и нашествие саранчи: возвращение к трофическим сетям «осиной талии». Тенденции в экологии и эволюции 29: 309-316.

  2. Берлоу, Э., А. Нойтель, Дж. Коэн, П. де Руйтер, Б. Эбенман, М. Эммерсон, Дж. Фокс, В. Янсен, Дж. Иван Джонс, Г. Коккорис, Д. Логофет, А. Маккейн, Дж. Монтойя и О. Петчи. 2004. Сильные стороны взаимодействия в пищевых сетях: проблемы и возможности. Журнал экологии животных 73: 585-598.

  3. Эстес, Дж.А., Тинкер М. Т., Уильямс Т. М. и Доук Д. Ф. (1998). Похищение косаток каланами, соединяющими океанические и прибрежные экосистемы. Наука, 282 (5388), 473–476. https://doi.org/10.1126/science.282.5388.473

  4. Сучанек, Т.Х. (1992). Экстремальное биоразнообразие морской среды: Сообщества мидий Mytilus californianus. Северо-западный экологический журнал, 8: 1

Другие источники:

  1. Oceanworld.tamu.edu/resources…nefoodwebs.htm

  2. http://marinebio.org/oceans/biotic-structure/

  3. образование.национально-географическое …. od-web /? Ar_a = 1

  4. http://www.life.illinois.edu/ib/453/453lec12foodwebs.pdf

  5. iasmania.com/food-web-energy-…yramid-energy/

  6. http: // lh5.ggpht.com/-HafbEZnW9Xk/USIFDYBkA5I/AAAAAAAABO8/QEvw0xZbrwA/food-web-and-food-chain-compared_thumb%25255B4%25255D.jpg?imgmax=800

  7. http://thefishproject.weebly.com/uploads/9/4/7/1/9471530/6870996_orig.png

открытых учебников | Сиявула

Математика

Наука

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 7A

        • Марка 7Б

        • 7 класс (A и B вместе)

      • Африкаанс

        • Граад 7А

        • Граад 7Б

        • Граад 7 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 8A

        • Сорт 8Б

        • Оценка 8 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 8А

        • Граад 8Б

        • Граад 8 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 9А

        • Марка 9Б

        • 9 класс (A и B вместе)

      • Африкаанс

        • Граад 9А

        • Граад 9Б

        • Граад 9 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 4A

        • Класс 4Б

        • Класс 4 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 4А

        • Граад 4Б

        • Граад 4 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 5A

        • Марка 5Б

        • Оценка 5 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 5А

        • Граад 5Б

        • Граад 5 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 6A

        • класс 6Б

        • 6 класс (A и B вместе)

      • Африкаанс

        • Граад 6А

        • Граад 6Б

        • Граад 6 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

Наша книга лицензионная

Эти книги не просто бесплатные, они также имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (брендированные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

CC-BY-ND (фирменные версии)

Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.Вы можете делать ксерокопии, распечатывать и распространять их сколь угодно часто. Вы можете скачать их на свой мобильный телефон, iPad, ПК или флешку. Вы можете записать их на компакт-диск, отправить по электронной почте или загрузить на свой веб-сайт. Единственным ограничением является то, что вы не можете адаптировать или изменять эти версии учебников, их содержание или обложки каким-либо образом, поскольку они содержат соответствующие бренды Siyavula, спонсорские логотипы и одобрены Департаментом базового образования. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Непортированный.

Узнайте больше о спонсорстве и партнерстве с другими, которые сделали возможным выпуск каждого из открытых учебников.

CC-BY (версии без марочного знака)

Эти небрендовые версии одного и того же контента доступны для вас, чтобы вы могли делиться ими, адаптировать, преобразовывать, модифицировать или дополнять их любым способом, с единственным требованием — дать соответствующую оценку Siyavula. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

Food Web | Программа Чесапикского залива

Все взаимосвязанные и перекрывающиеся отношения хищник-жертва в экосистеме, включая производителей, потребителей и разложителей, составляют пищевую сеть.

Что такое пищевая сеть?

По мере того, как один организм ест другой, образуется пищевая цепочка. Каждый этап пищевой цепи известен как трофический уровень или уровень питания, и каждый организм может быть классифицирован по его трофическому уровню.

  • Самый базовый трофический уровень — продуценты — растения, такие как подводные травы залива и свободно плавающие водоросли, которые производят себе пищу посредством фотосинтеза. Производители являются основой всей пищи и влияют на производство всех других организмов.
  • Потребители — это организмы, питающиеся растениями, водорослями или другими животными.
  • Разлагатели переваривают трупы мертвых растений и животных. Они появляются по всей пищевой сети, разлагая органические вещества на питательные вещества, которые производители могут снова использовать.

Пищевая сеть состоит из всех взаимосвязанных пищевых цепей в экосистеме.

Пример пищевой цепи

Через пищевую цепочку органические соединения, первоначально произведенные растением, проходят через все более высокие трофические уровни:

  • Пищевая цепочка начинается с того, что фитопланктон превращает солнечный свет и питательные вещества в живую ткань.
  • Фитопланктон поедают веслоногие рачки, которые являются членами сообщества микроскопических животных, называемого зоопланктоном.
  • Копеподы едят заливные анчоусы, которых поедают крупные рыбы, такие как луфарь и полосатый окунь.
  • Эту большую рыбу могут выловить и съесть люди.

Производство и потребление продуктов питания в заливе редко бывает таким простым или прямым, как этот пример. Редко один организм питается исключительно другим.

Насколько важны пищевые сети?

Каждый организм в пищевой сети связан с питанием других и зависит от них. Кормушки-фильтры, такие как устрицы, моллюски и менхаден, должны иметь достаточно планктона, чтобы поддерживать себя. Полосатый окунь и голубая рыба, относящиеся к более высокому трофическому уровню, полагаются на менхаден и заливные анчоусы в качестве основного источника пищи.

Здоровая экосистема — это экосистема со сбалансированной пищевой цепью — не слишком много производства или потребления одним из производителей или потребителей.Экосистема должна быть чрезвычайно продуктивной, чтобы поддерживать значительные популяции видов на самых высоких трофических уровнях; например, каждый фунт промысловой рыбы, выловленной из залива, требует почти 8000 фунтов основных производителей и потребителей. Однако переизбыток водорослей может быть вредным, снижая содержание кислорода в воде и блокируя попадание солнечного света на подводные травы.

Как химические загрязнители перемещаются через пищевые сети?

Пищевые сети также могут быть путём распространения вредных химических загрязнителей.Ртуть и ПХД могут переходить на более высокие трофические уровни в процессе, называемом биоаккумуляцией.

  • Мелкие донные организмы поглощают загрязнители, находящиеся в донных отложениях, во время питания или через контакт с кожей.
  • Более крупные рыбы накапливают токсины в тканях, когда они едят зараженные более мелкие организмы.
  • Птицы, другие дикие животные и даже люди могут есть зараженную рыбу, позволяя загрязнителям продолжать перемещаться через пищевую сеть.

Резкое сокращение численности белоголовых орланов и скоп в 1950–1970-х годах было результатом биоаккумуляции ДДТ, пестицида, используемого для борьбы с насекомыми и сельскохозяйственными вредителями.ДДТ заставлял орлов откладывать яйца с очень тонкой скорлупой, которые могли разбиться в гнезде.

Пищевые цепи и пищевые сети — Баланс в естественных системах — Урок

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 9 (9–12)

Требуемое время: 1 час 30 минут

Зависимость урока:

Тематические области: Биология

Ожидаемые характеристики NGSS:


Поделиться:

Резюме

Уделяя постоянное внимание пустыне Сонора, учащиеся знакомятся с концепциями пищевых цепей и пищевых сетей через презентацию PowerPoint®.Они узнают разницу между производителями и потребителями и изучают, как эти организмы функционируют в своих сообществах как участники различных пищевых цепочек. Они также понимают различия в экосистемах, узнавая, как несколько пищевых цепей соединяются вместе, образуя сложные и сбалансированные пищевые сети. В конце урока ученики строят пищевые сети, используя эндемичные виды пустынь. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры должны сначала ознакомиться с предметом и особенностями среды, прежде чем они начнут проектировать что-либо для этой среды.Этот урок закладывает основы для понимания того, как естественные системы обеспечивают сами себя. По мере того, как студенты продолжают изучение экологических отношений, начинают формироваться связи, которые позволяют им связать экологические отношения с основами инженерного проектирования.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

  • Объясните, что такое пищевая цепь и пищевая сеть и чем они отличаются.
  • Опишите типы организмов, встречающихся в сообществе, и то, как они связываются, чтобы сформировать отношения кормления.
  • Постройте пищевые цепи, если предоставлен список организмов в сообществе.
  • Постройте пищевую сеть из отдельных пищевых цепочек.
  • Объясните, как они будут применять эти знания, чтобы помочь решить более сложный вопрос, поставленный в Уроке 1.

Образовательные стандарты

Каждый урок или действие TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов Achievement Standards Network (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука
Ожидаемые характеристики NGSS

HS-LS2-4. Используйте математическое представление, чтобы поддержать утверждения о круговороте материи и потоке энергии между организмами в экосистеме.(9–12 классы)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Щелкните здесь, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям.
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Сквозные концепции
Используйте математические представления явлений или проектные решения для подтверждения заявлений.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Растения или водоросли образуют самый нижний уровень пищевой сети. На каждом восходящем звене пищевой сети только небольшая часть вещества, потребляемого на более низком уровне, перемещается вверх, чтобы производить рост и высвобождать энергию при клеточном дыхании на более высоком уровне. Учитывая эту неэффективность, на более высоких уровнях пищевой сети обычно меньше организмов. Некоторая материя реагирует, высвобождая энергию для жизненных функций, некоторая материя хранится во вновь созданных структурах, а большая часть выбрасывается.Химические элементы, из которых состоят молекулы организмов, проходят через пищевые сети, попадают в атмосферу и почву и выходят из них, и они объединяются и рекомбинируются по-разному. В каждом звене экосистемы сохраняется материя и энергия.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Энергия не может быть создана или уничтожена — она ​​только перемещается между одним местом и другим местом, между объектами и / или полями или между системами.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
  • Системы, которые являются строительными блоками технологии, встроены в более крупные технологические, социальные и экологические системы.(Оценки 9 — 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Определите критерии и ограничения и определите, как они повлияют на процесс проектирования.(Оценки 9 — 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Введение / Мотивация

Всем живым организмам требуется химическая энергия — то, что вы считаете пищей.В этот момент вашей жизни мало что думает о том, как вы принимаете эту пищу. В школьной столовой вам предложат обеды, а ваши родители обеспечат вас едой на дому. Вы знаете, что в местном продуктовом магазине можно найти все, что вам нужно для ужина. Однако задумывались ли вы о том, как другие организмы, кроме людей, домашних животных и скота, обеспечивают себя? Откуда приходит их еда? Это когда-нибудь закончится; И если нет, то почему?

Во время этого урока мы изучим, как организмы связаны друг с другом через кормовые отношения.Пищевые цепи и пищевые сети описывают способ, которым организмы, живущие в одном сообществе, добывают себе пищу. Пищевые цепи и пищевые сети основаны на потоке энергии и вещества от одного организма к другому. Эти взаимодействия контролируют численность населения. Эти отношения также объясняют, как эти сообщества организмов поддерживают себя в течение бесчисленных лет и поколений. Зная эту информацию, вы сможете увидеть, как пищевая цепочка играет большую роль в типах организмов, встречающихся в сообществе (в частности, в сообществе организмов, в котором вы будете строить).С этого начинается фаза исследования и пересмотра цикла наследия, которая была представлена ​​в Уроке 1. Этот раздел дает вам возможность изучать организмы в их естественных сообществах. способами. Вредят ли организмы своим сообществам? У людей? Когда вы начнете оценивать эти моменты, структура проекта вашей команды начнет определяться сама собой. После урока учащиеся могут выполнить задание «Построение пищевых цепочек и пищевых сетей в пустыне Сонора», чтобы определить, являются ли виды производителями или потребителями, а также какие типы потребителей: травоядные, всеядные или плотоядные.

Предпосылки и концепции урока для учителей

Устаревшая информация о цикле

Это первый урок в фазе Research and Revise , на которой учащиеся знакомятся с пищевыми цепями и пищевыми цепями. Информация, представленная как в этом, так и в следующем уроке, дает учащимся понимание экологических взаимоотношений, необходимое для того, чтобы подойти к задаче с точки зрения устойчивого проектирования.

Информация о лекции

Концепции урока представлены в приложении к лекции по экологии к урокам 1 и 2, в файле PowerPoint®. Эта информация содержит определения и объяснения, а также дополнительные иллюстрации.

В конце презентации раздайте Рабочий лист «Энергия через экосистему» ​​и дайте студентам около 10 минут, чтобы они ответили на семь вопросов.

Ниже приводится краткое описание основных концепций: Пейзаж пустыни Сонора в национальном парке Сагуаро.авторское право

Copyright © 2006 Венди Дж. Холмгрен, Университет Вандербильта

Экология:

  • Экология: изучение живых и неживых частей окружающей среды и их влияния на организмы.
  • Экология — это только один аспект биологии, но вся ЖИЗНЬ зависит от здоровой окружающей среды, пищевых ресурсов и воды.
  • Действия человека должны защищать эти ресурсы от загрязнения и истощения по вине человека.

Неживые существа можно разделить на две категории: материя и энергия.Живые существа можно разделить на несколько категорий: растения, животные, бактерии, грибы и простейшие.

Срок службы зависит от:

  • вода
  • энергия (еда)
  • жилая
  • климат

Сеть жизни:

  • Вся жизнь взаимосвязана.
  • Взаимозависимые, а не независимые.
  • Разрушенные звенья дают нездоровую и менее стабильную землю.

Нити жизни:

  • Кормящие отношения — главные нити.
  • Организмы связаны друг с другом потребностями в энергии.
  • Поддерживает жизненный метаболизм, рост, размножение и круговорот питательных веществ и химикатов.

Кто составляет нити жизни?

  • Производители — автотрофы: растения, способные использовать энергию солнца для приготовления пищи.
  • Потребители — Гетеротрофы: животные, неспособные самостоятельно готовить себе пищу.
  • Разлагатели: организмы, вызывающие гниение, такие как бактерии и организмы, классифицируемые как грибы (например, грибы).
  • ПОЧЕМУ разложение жизненно важно для здоровья окружающей среды? Ответ: потому что он возвращает питательные вещества в окружающую среду, где они доступны для поглощения и повторного попадания в биосферу.

Организмы и группы: Организмы в экосистеме могут быть сгруппированы по способу получения и внесения пищи.

  • производители
  • потребителей
  • травоядные животные (едоки растений)
  • плотоядные животные (мясоеды)
  • всеядные (универсалы; едят обоих)
  • мусорщиков
  • декомпозиционеры

Вся биологическая активность требует энергии:

  • Пищевые цепи и пищевые сети основаны на потоке энергии и вещества от одного организма к другому.
  • Энергия и материальные потоки от производителя к потребителю (ам).

Food Web : соединение всех пищевых цепочек в сообществе.

Жизненный баланс:

  • Пищевые сети и пищевые цепи поддерживают баланс живых организмов.
  • Эти взаимодействия позволяют контролировать численность населения.

Сообщество: производителей + потребителей + разлагателей, которые все живут и взаимодействуют в одной области

Энергия пищевых цепей

  • Животные получают химическую энергию из пищи, которую они едят (растения и / или другие животные).
  • Заводы производители. Откуда у них энергия? Ответ: Солнечный свет.

Жизнь предполагает деятельность, а деятельность требует энергии:

  • Если прекращается подача энергии, прекращается жизнь.
  • Непрерывный цикл материи также необходим, потому что материя улавливает энергию и переносит ее внутри одного или другого организма.
  • Еда — это материя, и она содержит энергию.

Поток энергии неэффективен:

  • Энергия покидает пищевую цепочку в виде тепла.
  • Энергия должна постоянно поступать в сообщество, начиная с фотосинтеза, или сообщество умирает.

Сообщество пустыни:

Покажите студентам фотографии видов пустыни Сонора и попросите их изучить свои предпочтения в питании, чтобы построить пищевую сеть пустыни. Например: барсук, рогатая жаба, бегун, рысь-дротик, кролик, ящерицы, кактусы, муравьи-комбайны, жабы, змеи, опунция, лисица, перепел Гамбеля, мескитовое дерево …список бесконечен!

Где люди на самом деле занимают место в пищевой цепочке? | Наука

Изображение предоставлено Эндрю Чапом

Это банальность, которую мы все слышали десятки раз, будь то оправдание нашего отношения к другим видам или просто празднование хищного образа жизни: люди являются вершиной пищевой цепочки.

Однако у экологов есть статистический способ вычисления трофического уровня вида — его уровня или ранга в пищевой цепи.И что интересно, никто никогда не пытался строго применить этот метод, чтобы точно увидеть, куда падают люди.

До тех пор, пока, то есть группа французских исследователей недавно решила впервые использовать данные о продовольственных ресурсах, полученные от Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), для расчета тропического уровня для человека (HTL). Их выводы, опубликованные сегодня в журнале Proceedings of the Natural Academy of Sciences , могут немного расстроить любого, кто гордился тем, что занимал первое место.

По шкале от 1 до 5, где 1 — это первичный продуцент (растение), а 5 — чистый высший хищник (животное, которое ест только мясо и у него мало или совсем нет собственных хищников, таких как тигр, крокодил или удав), они обнаружили, что в зависимости от диеты люди получают 2,21 балла, что примерно равно анчоусу или свинье. Их выводы подтверждают здравый смысл: мы всеядны, едим смесь растений и животных, а не хищники высшего уровня, которые потребляют только мясо.

Для ясности, это не означает, что мы средний уровень в том смысле, что нас регулярно съедают хищники более высокого уровня — по крайней мере, в современном обществе это не является общей проблемой — но это действительно так. На «вершине пищевой цепи», говоря научным языком, вы должны строго потреблять мясо животных, которые сами являются хищниками.Очевидно, что как частые потребители риса, салатов, хлеба, брокколи и клюквенного соуса, среди других растительных продуктов, мы не подходим под это описание.

Исследователи под руководством Сильвена Бономмо из Французского научно-исследовательского института эксплуатации моря использовали данные ФАО для построения моделей питания людей в разных странах с течением времени и использовали их для расчета HTL в 176 странах с 1961 по 2009 год. HTL довольно прост: если диета человека состоит из половины растительных продуктов и половины мяса, его трофический уровень будет равен 2.5. Больше мяса, и оценка увеличивается; больше растений, и она уменьшается.

На основе данных ФАО они обнаружили, что, хотя во всем мире HTL составляет 2,21, он сильно варьируется: страна с самым низким показателем (Бурунди) составила 2,04, что соответствует рациону питания, 96,7 процента которого основано на растениях, а страна с самым высоким ( Исландия) составил 2,54, что отражает диету, в которой мяса было немного больше, чем растений.

В целом, с 1961 года общий HTL нашего вида увеличился незначительно — с 2.От 15 до 2,21 — но это усредненное число скрывает несколько важных региональных тенденций.

HTL-тренды в пяти разных странах со схожими характеристиками. Нажмите, чтобы увеличить. Изображение предоставлено PNAS / Bonhommeau et. al.

Группа из 30 развивающихся стран Юго-Восточной Азии и Африки к югу от Сахары (показаны красным) — включая Индонезию, Бангладеш и Нигерию, например, — имели HTL ниже 2,1 в течение всего периода. Но вторая группа развивающихся стран, в которую входят Индия и Китай (показаны синим цветом), имеет несколько более высокие показатели HTL, которые со временем постоянно росли, начиная с 2.От 18 до более 2,2. HTL третьей группы, показанной зеленым цветом (включая Бразилию, Чили, Южную Африку и несколько стран Южной Европы), выросли с 2,28 до 2,33.

Напротив, HTL в самых богатых странах мира (показаны фиолетовым цветом), включая страны Северной Америки, Северной Европы и Австралии, был чрезвычайно высоким на протяжении большей части периода исследования, но немного снизился, начиная с 1990-х годов, с примерно 2,42 до 2,4 . В пятой группе малых, в основном островных стран с ограниченным доступом к сельскохозяйственной продукции (показаны желтым цветом, включая Исландию и Мавританию) наблюдалось более резкое снижение с более чем двух.От 6 до менее 2,5.

Оказывается, эти тенденции тесно коррелируют с рядом показателей развития Всемирного банка, такими как валовой внутренний продукт, урбанизация и уровень образования. Иными словами, основная тенденция заключается в том, что по мере того, как люди становятся богаче, они едят больше мяса и меньше овощных продуктов.

Это привело к резкому увеличению потребления мяса во многих развивающихся странах, включая Китай, Индию, Бразилию и Южную Африку. Это также объясняет, почему потребление мяса в самых богатых странах мира стабилизировалось, так как прирост благосостояния также стабилизировался.Интересно, что эти тенденции в потреблении мяса также коррелируют с наблюдаемыми и прогнозируемыми тенденциями в производстве мусора — данные показывают, что большее благосостояние означает большее потребление мяса и больше мусора.

Но воздействие мяса на окружающую среду выходит далеко за рамки того, что потом выбрасывают мусор. Из-за количества используемой воды, выбрасываемых парниковых газов и загрязнения, образующегося в процессе производства мяса, нетрудно предположить, что переход огромной части населения мира с растительной диеты на мясную это может иметь ужасные последствия для окружающей среды.

К сожалению, как и проблема с мусором, проблема с мясом не намекает на очевидное решение. Миллиарды людей становятся богаче и имеют больший выбор диеты на базовом уровне — это хорошо. В идеальном мире мы бы нашли способы сделать этот переход менее разрушительным, но при этом накормить огромные народы. Например, некоторые исследователи выступают за использование необычных источников пищи, таких как мучные черви, в качестве экологически безопасного мяса, в то время как другие пытаются разработать выращенное в лаборатории мясо в качестве экологически чистой альтернативы.Между тем, некоторые в Швеции предлагают ввести налог на мясо, чтобы снизить его экологические издержки, в то время как правительственные чиновники в Великобритании призывают потребителей сократить свой спрос на мясо, чтобы повысить глобальную продовольственную безопасность и улучшить здоровье. Время покажет, какие подходы придерживаются.

А пока просто отслеживание количества мяса, которое мы едим как общество, через HTL может дать массу полезной базовой информации. Как пишут авторы, «HTL может использоваться преподавателями для иллюстрации экологического положения людей в пищевой сети, политиками для мониторинга изменений в питании в глобальном и национальном масштабах и для анализа влияния развития на тенденции в питании, а также менеджеры ресурсов для оценки воздействия рациона человека на использование ресурсов.«

Другими словами, наблюдение за сложностями нашего среднего положения в пищевой цепочке может дать научную основу для решения таких проблем, как продовольственная безопасность, ожирение, недоедание и экологические издержки сельскохозяйственной отрасли. Тяжелая нагрузка для числа, которое ставит нас на тот же трофический уровень, что и анчоусы.

Антропология Экология Среда Эволюция Еда

Рекомендованные видео

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.