Пищевые сети: как пищевые цепи переплетаются в единую систему

Как пищевые цепи переплетаются в единую систему

Энергия, запасённая растениями, не задерживается в одном организме - она движется по сообществу, переходя от одних существ к другим. Минеральные соединения, которые автотрофы забирают из неживой среды, рано или поздно возвращаются обратно. Но в природе эти пути не идут поодиночке: они сплетаются в сложную сеть взаимоотношений. О том, как устроены пищевые цепи и как они образуют пищевые сети, пойдёт речь ниже.

Пищевые цепи

Минеральные соединения, которые автотрофы берут из абиотической среды - воды, воздуха и почвы, - со временем должны вернуться обратно. Гетеротрофные организмы потребляют биомассу автотрофов: энергию они расходуют на самоподдержание, а минеральные вещества высвобождают в неживую среду. Получается, что возврат этих соединений требует затрат энергии, а её источником служит синтезированная автотрофами биомасса.

Перед созданной биомассой автотрофов открыты два пути. Первый начинается с того, что живую растительную массу поедают пасущиеся животные - фитофаги. Бо́льшая часть энергии, заключённой в съеденной биомассе, тратится на самоподдержание фитофагов и теряется в виде тепла, однако определённая её доля переходит в биомассу самих фитофагов. Затем фитофагов поедают хищники - для них это источник энергии и минеральных соединений, - и часть энергии перетекает в биомассу хищников. Этих хищников, в свою очередь, могут съесть другие хищники, и так далее. В итоге энергия движется по цепи:

автотрофы → фитофаги → хищники → хищники II.

У той биомассы автотрофов, что осталась несъеденной, судьба иная. Рано или поздно она превращается в мёртвое органическое вещество - детрит, который становится источником энергии для детритоядных организмов, или детритофагов: червей, многоножек, улиток, грибов, бактерий и многих других. Поскольку у детритофагов тоже есть свои хищники, а у тех - собственные враги, энергия движется от детрита к детритофагам, далее к их хищникам и так далее:

детрит → детритофаги → хищники I → хищники II.

Стоит отметить, что источником энергии для детритофагов служит не только отмершая биомасса автотрофов. Сюда же относятся отходы жизнедеятельности фитофагов и хищников пастбищной цепи - экскременты, погадки, трупы, - а также отходы самих детритофагов и их хищников и их собственные тела после гибели.

Пищевые сети

На деле пищевые взаимоотношения в сообществе устроены куда сложнее. Многие организмы, и прежде всего хищники, питаются самой разнообразной добычей, нередко взятой из разных пищевых цепей. В результате отдельные цепи перестают существовать обособленно и переплетаются между собой, образуя пищевые сети.

Пищевая сеть - это тесное переплетение пищевых цепей.

Именно пищевые цепи служат основой для построения экологических пирамид. Самые простые из них - пирамиды численности. Они отражают число организмов, то есть отдельных особей, на каждом трофическом уровне. Для удобства эти величины изображают прямоугольниками, длина которых соответствует количеству организмов в изучаемой экосистеме или логарифму этого числа. Иногда пирамиды численности строят в расчёте на единицу площади - для наземных экосистем - или на единицу объёма - для водных.

У пирамид численности есть существенный недостаток: трава и дерево учитываются в них одинаково, несмотря на огромную разницу в массе. Поэтому зачастую удобнее применять пирамиды биомассы. Их строят не по числу особей на трофических уровнях, а по суммарной массе организмов. Создание пирамид биомассы - процесс более длительный и трудоёмкий, однако и картину распределения вещества в экосистеме они дают куда более точную.