Продуценты, консументы, редуценты

Продуценты, консументы, редуценты

В природе ни один организм не существует сам по себе — всех их объединяет органическое вещество. Кто-то его производит, кто-то поедает, а кто-то превращает остатки обратно в минеральные соединения. Именно на этих трёх ролях держится круговорот жизни, а исполняют их продуценты, консументы и редуценты. Посмотрим, чем занимается каждая группа и как из их совместной работы складывается бесконечное движение энергии и вещества в экосистемах.

Три группы организмов в биологических сообществах

С точки зрения функциональной классификации всё живое распределяют по трём ключевым группам:

1. продуценты;
2. консументы;
3. редуценты.

Принцип несложный. Продуценты строят органику из неорганических соединений. Консументы пускают её в оборот — перемещают, накапливают, перерабатывают. А редуценты разбирают мёртвые остатки на части, доводя их при минерализации до простейших неорганических веществ. Дальше разберём каждую группу по отдельности и увидим, какой вклад она вносит в круговорот веществ.

Продуценты

Продуценты — это автотрофы: фототрофы, к которым относятся прежде всего растения, и хемотрофы, представленные главным образом некоторыми бактериями.

Валовая и чистая первичная продукция

То, что создают продуценты, называют валовой биологической продукцией. Под этим понимают общую продукцию особей, сообществ, экосистем или всей биосферы вместе с затратами на дыхание. Стоит вычесть энергию, которую продуценты тратят на поддержание собственной жизни, — и мы получим чистую первичную продукцию.

Масштабы здесь огромные:

• на суше чистая первичная продукция достигает 110–120 млрд тонн сухого вещества;
• в морях — 50–60 млрд тонн.

Валовая же первичная продукция превышает чистую в два раза.

От чего зависит объём продукции

Объём валовой и чистой продукции — как отдельных экосистем, так и биосферы в целом — задают два обстоятельства.

Во-первых, это проективное покрытие территории продуцентами. В лесах оно доходит до 100%, а порой и превышает эту планку: благодаря ярусности одни продуценты растут под пологом других.

Во-вторых — эффективность фотосинтеза, которая на удивление мала. В биомассу превращается лишь примерно 1% солнечной энергии, достигшей поверхности растения, а нередко и того меньше.

Консументы

Консументы устроены прямо противоположно продуцентам. Они неизменно гетеротрофны и кормятся уже готовым органическим веществом. К этой группе принадлежат:

• животные;
• отдельные грибы и бактерии-паразиты (те, что питаются живыми растениями или животными, вызывая их болезни и гибель; впрочем, большую часть грибов и бактерий относят к редуцентам);
• некоторые растения без хлорофилла, паразитирующие за счёт других растений.

Кормом для консументов служат либо продуценты — это касается консументов первого порядка, либо другие консументы — для второго и последующих порядков.

Деление консументов на порядки

Разнести консументы по порядкам удаётся не всегда. Если вид питается и растительной, и животной пищей, а его жертвы при этом сами относятся к разным порядкам, чёткую границу провести сложно. И всё же в каждый отдельный момент любой консумент принадлежит к строго определённому порядку.

Сколько продукции потребляют консументы

Какая доля первичной продукции перерабатывается, во многом зависит от типа экосистемы:

• Лесные сообщества. Тут консументы съедают суммарно от 1% до 10% чистой первичной продукции растений, реже больше. Прочая органика становится опадом — это, например, опавшая листва и отмершие части растений. Часть опада всё же идёт консументам по детритной цепи питания, а часть достаётся редуцентам.
• Открытые травянистые сообщества (луга, степи, пастбища). Здесь консументы способны потреблять до 50% биомассы живых растений, хотя обычно намного меньше. Похожие цифры встречаются в прибрежных сообществах океанов, где роль продуцентов играют водоросли-макрофиты, и в пресноводных экосистемах.
• Пелагические океанические сообщества, опирающиеся на фитопланктон. В них консументы выедают до 90% биомассы, произведённой продуцентами.

А чистая продукция консумента любого уровня — это ассимилированная чистая продукция за вычетом затрат на дыхание.

Редуценты

Редуценты, или редукторы, — обязательная составляющая каждой экосистемы. Они разлагают высокомолекулярные органические соединения погибших организмов и направляют освободившуюся энергию на собственные нужды. Заодно в биотический круговорот возвращаются минеральные вещества, которые потом снова пускают в ход продуценты.

Чаще всего редуценты мелкие. Однако порой отдельно выделяют макроредуцентов — сравнительно крупных потребителей мёртвой органики, входящих в детритную пищевую цепь. С этой точки зрения к редуцентам относят и многих беспозвоночных: насекомых, червей и прочих.

Получается, что три функциональные группы действуют как одно целое. Продуценты ловят солнечную энергию и создают органику, консументы распределяют её по трофическим уровням, а редуценты замыкают цикл, возвращая минеральные вещества продуцентам. Стоит выпасть любому из звеньев — и круговорот веществ застопорится. Именно их согласованная работа и поддерживает жизнь в экосистемах.