Пищевые цепи в экосистемах

Пищевые цепи в экосистемах

В живой природе всё связано через питание. Растения поглощают энергию солнца, травоядные едят растения, хищники охотятся на травоядных — и так выстраивается длинная цепочка передачи энергии. Этот стройный порядок экологи называют пищевой цепью. Давайте разберёмся, как она устроена, какие звенья в неё входят и почему в реальности всё оказывается куда сложнее простой линии.

Что такое пищевая цепь

Можно сказать иначе: это сообщества с разными уровнями энергетического обмена, выстроенные в своеобразную цепочку.

Любая такая цепь начинается с продуцентов — организмов, которые сами создают органику с помощью фотосинтеза или хемосинтеза. За ними идут консументы разных порядков — потребители готового органического вещества. А завершают цепь биоредуценты, которые разлагают остатки и возвращают вещества в круговорот.

Консументы первого порядка

Организмы в пищевой цепи различаются по тому, насколько широк их рацион — то есть по пищевому спектру.

• Тех, кто питается узким набором кормов, называют стенотрофными.
• Тех, у кого меню широкое, — эвритрофными, многоядными или всеядными.

Возьмём растительноядных насекомых на суше. Многие из них кормятся одним или несколькими близкими видами растений. Такие организмы относят к хлорофитофагам, или консументам первого порядка.

Почему травоядные часто привередливы

Узкая пищевая специализация — вплоть до питания единственным видом корма — чаще всего встречается именно у растительноядных. Причина в химии растений: многие из них содержат специфические вещества, ядовитые почти для всех животных, кроме одного-двух видов, которые научились их усваивать.

Более того, такие беспозвоночные могут накапливать растительные яды в своём теле и сами становиться опасными для хищников.

Широкий рацион позвоночных

У позвоночных, даже травоядных, питание узким набором кормов — скорее редкость. Они выбирают менее ядовитые растения, а ядовитые поедают в малых дозах, не угрожающих жизни. Часто животные совмещают растения, чьи токсины взаимно гасят друг друга, или добавляют к рациону глину и древесный уголь, чтобы нейтрализовать вредные вещества.

О том, насколько широким бывает меню травоядных позвоночных, говорят конкретные цифры:

• Лось на протяжении всего ареала поедает несколько сотен видов растений. Даже в одном месте их число доходит до пятидесяти и более. Правда, большую часть он ест нерегулярно, а основу рациона по массе составляют всего десяток-полтора видов.
• Европейская косуля способна потреблять свыше 900 видов растений, хотя список её основных кормов заметно короче.

Зерноядные животные тоже берут широкий ассортимент семян. Для них важнее не родство растений, а размер зёрен, их твёрдость, расположение и другие экологические свойства. Хотя избирательность всё же есть: вьюрковые охотно клюют семена крестоцветных, а вот ткачиковые и воробьи их почти игнорируют, предпочитая зерна злаков. Зато семена многих сложноцветных и гречишных с удовольствием едят и те, и другие.

Консументы второго порядка

Начиная со второго порядка консументы, как правило, многоядны. Большинство хищников способно справиться с любой добычей — главное, чтобы подходили её размеры, скорость передвижения и способы защиты. Именно эти параметры определяют, насколько удачной будет охота.

И всё же избирательность у хищников есть. Одни виды жертв они ловят чаще, и те занимают в рационе бóльшую долю, чем встречаются в природе. Другую добычу хищник берёт реже. Причём предпочтения меняются в зависимости от возраста охотника, силы его голода, наличия других жертв и прочих условий.

Всеядные животные: несколько ролей сразу

В природе хватает всеядных видов, которые в разные моменты оказываются в разных звеньях пищевой цепи. Отличный пример — бурый медведь:

• ест растения — выступает хлорофитофагом;
• кормится хлорофитофагами — становится хищником первого порядка (консументом второго порядка);
• охотится на хищных насекомых, например на муравьёв, — переходит в хищники второго порядка (консументы третьего порядка);
• поедает падаль — выполняет роль биоредуцента.

Получается, что состав корма у одного вида, а значит и его место в цепи, может меняться буквально в зависимости от момента.

От цепей к пищевым сетям

Поскольку у большинства видов в природе не один потребитель и не один источник пищи, трофические связи правильнее представлять не отдельными цепочками, а пищевыми (трофическими) сетями.

Если изобразить такие связи на бумаге, они и вправду напоминают сеть из множества пересекающихся нитей. Каждая линия — это та или иная форма пищевых отношений между организмами. Видов в экосистеме невероятно много, поэтому на схемах их объединяют в систематические и экологические группы. Сколько таких блоков будет на рисунке, зависит от цели изображения. Для этого переплетения связей есть и образный синоним — паутина жизни.

Итак, пищевая цепь начинается с продуцентов, проходит через консументов разных порядков и замыкается биоредуцентами. Но в реальной природе чёткие линии редко существуют сами по себе: один и тот же вид может питаться по-разному и менять своё место в системе. Поэтому экологи говорят не столько о цепях, сколько о пищевых сетях — той самой паутине жизни, что связывает всё живое в единое целое.