"Биология (базовый уровень)", Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов А.М. и др. /Под ред. Пасечника В.В.
Пищевая цепь показывает, как вещество и энергия переходят от одного организма к другому через питание. Обычно она начинается с продуцента — растения или другого организма, создающего органические вещества. Затем идут консументы: травоядные и хищники. Редуценты разлагают остатки организмов и возвращают минеральные вещества в среду. По пищевой цепи энергия уменьшается, потому что часть её расходуется на жизнедеятельность и рассеивается в виде тепла.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Пищевая цепь — последовательность организмов, в которой каждый предыдущий организм служит пищей для следующего. Она показывает, как при питании передаются вещество и энергия. Это помогает установить место каждого вида в экосистеме.
Продуцент — организм, создающий органические вещества из неорганических. К ним относятся растения, водоросли и некоторые бактерии. Продуценты обычно стоят в начале цепи, потому что именно они создают пищу для других организмов.
Консумент — организм, питающийся готовыми органическими веществами. Консументы первого порядка едят продуцентов, а консументы второго и последующих порядков — других консументов. Такое различие показывает положение организма в цепи питания.
Редуцент — организм, разлагающий мёртвые остатки и отходы до неорганических веществ. Бактерии и грибы возвращают минеральные соединения в почву или воду. Благодаря редуцентам вещества снова могут использоваться продуцентами.
Большинство пищевых цепей начинается с продуцентов, потому что только они вводят в экосистему органическое вещество. Растения используют энергию света, а некоторые бактерии — энергию химических реакций. Созданные ими вещества становятся источником пищи и энергии для консументов.
Консументы образуют последовательные звенья, поскольку организмы питаются не случайно, а связаны источниками пищи. Травоядное получает вещества от растения и становится консументом первого порядка. Хищник, поедающий травоядное, занимает следующий порядок, так как его пищей уже является консумент.
Стрелка в пищевой цепи направлена от того, кого съедают, к тому, кто ест. Например, в записи «трава → кузнечик» стрелка показывает переход вещества и энергии от травы к кузнечику. Направление не означает, что кузнечик движется к траве или что трава охотится на кузнечика.
При переходе между звеньями большая часть энергии расходуется организмом на дыхание, движение, рост и поддержание жизнедеятельности. Затем она рассеивается в окружающей среде в виде тепла. Поэтому к следующему уровню обычно поступает меньше энергии, чем было в предыдущем.
Редуценты разлагают тела погибших организмов, опавшие части растений и продукты жизнедеятельности. В результате сложные органические вещества превращаются в минеральные соединения. Они возвращаются в почву или воду и снова становятся доступными продуцентам, поэтому круговорот веществ продолжается.
Таблица помогает определить роль организма по источнику его органического вещества и месту в цепи. Для этого сначала выясняют, чем питается организм, а затем устанавливают его порядок. Редуценты рассматриваются отдельно: они действуют на остатки организмов и отходы на разных уровнях пищевой системы.
| Группа организмов | Источник органического вещества | Роль в пищевой цепи | Пример |
|---|---|---|---|
| Продуценты | Неорганические вещества и энергия света или химических реакций | Создают органическое вещество и служат начальным звеном большинства цепей | Трава, водоросли |
| Консументы первого порядка | Продуценты | Передают вещество и энергию от продуцентов к следующим звеньям | Кузнечик, дафния |
| Консументы последующих порядков | Другие консументы | Поедают организмы предыдущих порядков | Лягушка, рыба, уж |
| Редуценты | Мёртвые остатки и отходы | Разлагают органические вещества и возвращают минеральные соединения в среду | Бактерии, грибы |
Составьте цепь из организмов: трава, кузнечик, лягушка, уж, и укажите направление стрелок. Сначала нужно определить, кто кого ест. Затем организмы располагают от пищи к её потребителю.
Ответ: трава → кузнечик → лягушка → уж. Стрелки направлены от съедаемого организма к тому, кто получает пищу.
В цепи «водоросли → дафния → рыба» определите продуцента и консументов, указав порядок каждого консумента. Для этого проверяем источник пищи каждого звена. Положение организма в цепи определяется не его размером, а тем, кого он ест.
Ответ: водоросли — продуцент, дафния — консумент первого порядка, рыба — консумент второго порядка.
Растения запасают 20 000 кДж энергии, а при каждом переходе передаётся примерно 10%. Нужно последовательно умножить исходное количество энергии на 0,1. Так видно, почему хищникам доступна только небольшая часть энергии растений.
Ответ: хищникам доступно примерно 200 кДж, то есть 1% первоначальной энергии растений после двух переходов.
Ошибка: направлять стрелку от хищника к добыче. Её допускают, если воспринимают стрелку как направление охоты или движения. Проверка: прочитайте схему словами «энергия и вещество переходят от кого к кому».
Ошибка: называть консументами только хищников. Травоядные тоже питаются готовыми органическими веществами, поэтому относятся к консументам первого порядка. Проверка: если организм не создаёт пищу сам, а получает её с готовой едой, он консумент.
Ошибка: считать, что вся энергия одного звена переходит в следующее. Организм расходует её на дыхание, движение, рост и другие процессы, а часть рассеивается в виде тепла. Проверка: при каждом переходе ожидайте уменьшение доступной энергии.
Ошибка: считать редуцентов обязательным последним звеном одной линейной цепи. Они разлагают остатки организмов и отходы, появляющиеся на разных уровнях пищевой системы. Проверка: ищите не только того, кто кого ест, но и кто возвращает вещества в среду.
Для понимания пищевых цепей нужны знания об органических и неорганических веществах, а также об основах фотосинтеза и питания организмов. Они объясняют, откуда берётся пища и почему продуценты занимают особое место.
Пищевые цепи объединяются в пищевые сети, а их звенья называют трофическими уровнями. На этой основе строят экологические пирамиды и изучают движение вещества и энергии в экосистемах.
Понимание пищевых связей помогает оценить последствия исчезновения вида или изменения численности организмов. Если одно звено уменьшается, это может повлиять на его добычу, хищников и устойчивость всей экосистемы.
Почему пищевая цепь обычно начинается с растений или других продуцентов?
Продуценты создают органические вещества из неорганических, используя энергию света или химических реакций. Поэтому они становятся исходным источником пищи и энергии для большинства остальных организмов.
Что означает стрелка между организмами в пищевой цепи?
Стрелка направлена от организма, которого съедают, к организму, который его потребляет. Она показывает передачу вещества и энергии, а не направление движения хищника.
Чем консументы первого порядка отличаются от консументов второго порядка?
Консументы первого порядка питаются продуцентами, например травоядные животные. Консументы второго порядка питаются консументами первого порядка, например хищник, поедающий травоядное животное.
Почему энергия уменьшается при переходе от одного звена цепи к другому?
Организм использует энергию пищи на движение, рост, дыхание и другие процессы. Значительная часть энергии рассеивается в виде тепла, поэтому следующему звену достаётся только часть исходного количества.
Какую роль в пищевых цепях выполняют редуценты?
Редуценты разлагают мёртвые организмы, их остатки и отходы жизнедеятельности. Они превращают органические вещества в минеральные, возвращая их в среду для повторного использования продуцентами.
§84. Пищевые цепи
