Понятие о трофических уровнях в экосистемах: продуценты, консументы и редуценты

Понятие о трофических уровнях в экосистемах

Любая экосистема держится на питании: одни организмы создают органическое вещество, другие его потребляют, третьи разлагают. Через это движение проходит и энергия, и вещество, связывая всех обитателей сообщества в единую систему. Чтобы понять, как она устроена, разберёмся с понятием трофической цепи и её ступеней.

Трофическая цепь

Главная особенность любой экосистемы - присутствие в ней пищевых цепей и сетей. Чтобы разобраться в их устройстве, рассмотрим три ключевые группы организмов: продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты - это организмы, которые вырабатывают органические соединения из неорганических веществ. В экосистеме их роль выполняют автотрофы: с помощью фотосинтеза они преобразуют внешнюю энергию в биохимическую, запасённую в органических соединениях. Для наземных экосистем примером служат растения, а для водных - фитопланктон, то есть мелкие водоросли.

Консументы - это организмы, которые потребляют органическое вещество, созданное продуцентами. Среди них принято выделять несколько порядков:

• Консументы 1-го порядка питаются растениями. К ним относятся, например, коза или заяц.
• Консументы 2-го порядка строят собственные белки из растительных и животных белков. Их также называют хищниками.

Редуценты - это организмы, в основном грибы и бактерии, которые превращают органические остатки обратно в неорганические соединения.

Трофические (пищевые) уровни

В каждой экосистеме можно выделить несколько трофических звеньев, или уровней. Первый из них представлен продуцентами, второй и последующие - консументами разных порядков. Замыкающий уровень образуют преимущественно грибы и микроорганизмы, питающиеся мёртвым органическим веществом, то есть редуценты.

Главная задача редуцентов в экосистеме - разложить органические соединения до исходных минеральных элементов. Именно взаимосвязанный ряд таких трофических уровней и образует трофическую цепь, или цепь питания.

Стоит отметить, что цепь питания не всегда бывает полной. Во-первых, в ней могут отсутствовать продуценты. Подобные цепи характерны для сообществ, которые развиваются на основе распада растительных или животных остатков - например, лесной подстилки, скапливающейся на почве. Во-вторых, в цепях питания могут почти полностью отсутствовать гетеротрофы, то есть животные. Так, в лесах отмершие растения и их части - ветви, листья и прочее - сразу поступают к редуцентам, минуя промежуточные звенья.

В природном сообществе организмы, получающие пищу от растительности через равное число этапов, относят к одному трофическому уровню. Важно подчеркнуть, что такая классификация группирует не сами биологические виды, а типы их жизнедеятельности. Популяция одного вида способна занимать сразу несколько уровней - всё зависит от того, какие источники энергии она задействует.

Относительная роль пищевых цепей в экосистеме определяется величиной потока энергии, поступающего в каждую из них, и тем, насколько эффективно эту энергию используют трофические уровни. Так, в планктонных сообществах ведущую роль в переносе энергии, а значит, и в высвобождении минеральных соединений играют консументы пастбищной цепи. В наземных же системах преобладает детритный путь. В частности, в лесах через пастбищную пищевую цепь проходит не более 10 % чистой первичной продукции, тогда как оставшиеся 90 % движутся по детритной. На лугах и пастбищах, где в пастбищную цепь вовлекается до 20-30 % чистой первичной продукции, детритный перенос энергии также остаётся главным.

Обратная картина складывается в планктонных сообществах: там почти вся первичная продукция - 90 % и более - проходит именно по пастбищному пути. Разумеется, существуют и такие экосистемы, где оба потока вносят примерно равный вклад.