Uvod

1. Lanci ishrane i trofičke razine

2. Hranidbene mreže

3. Slatkovodne prehrambene veze

4. Šumske veze s hranom

5. Gubici energije u strujnim krugovima

6. Ekološke piramide

6.1 Piramide brojeva

6.2 Piramide biomase

Zaključak

Bibliografija

Uvod

Organizmi u prirodi povezani su zajedništvom energije i hranjivih tvari. Cijeli ekosustav može se usporediti s jednim mehanizmom koji troši energiju i hranjive tvari za obavljanje posla. Hranjive tvari inicijalno potječu iz abiotičke komponente sustava, u koju se na kraju vraćaju ili kao otpadni proizvodi ili nakon smrti i uništenja organizama.

Unutar ekosustava, organske tvari koje sadrže energiju stvaraju autotrofni organizmi i služe kao hrana (izvor tvari i energije) heterotrofima. Tipičan primjer: životinja jede biljke. Ovu životinju, pak, može pojesti druga životinja, a na taj način se energija može prenositi kroz niz organizama - svaki sljedeći se hrani prethodnim, opskrbljujući ga sirovinama i energijom. Taj se niz naziva hranidbeni lanac, a svaka se karika naziva trofička razina.

Svrha eseja je opisati povezanost hrane u prirodi.

1. Lanci ishrane i trofičke razine

Biogeocenoze su vrlo složene. One uvijek sadrže mnogo paralelnih i složeno isprepletenih hranidbenih lanaca, a ukupan broj vrsta često se mjeri stotinama, pa i tisućama. Skoro uvijek različiti tipovi hraniti se na nekoliko različite objekte a sami služe kao hrana za nekoliko članova ekosustava. Rezultat je složena mreža prehrambenih veza.

Svaka karika u hranidbenom lancu naziva se trofička razina. Prvu trofičku razinu zauzimaju autotrofi ili tzv. primarni proizvođači. Organizmi druge trofičke razine nazivaju se primarni konzumenti, treće - sekundarni konzumenti itd. Trofičkih razina obično ima četiri ili pet, a rijetko više od šest.

Primarni proizvođači su autotrofni organizmi, uglavnom zelene biljke. Neki prokarioti, naime modrozelene alge i nekoliko vrsta bakterija, također fotosintetiziraju, ali njihov je doprinos relativno mali. Fotosintetici pretvaraju solarna energija(svjetlosnu energiju) u kemijsku energiju sadržanu u organskim molekulama od kojih su tkiva izgrađena. Kemosintetske bakterije, koje izvlače energiju iz anorganskih spojeva, također daju mali doprinos proizvodnji organske tvari.

U vodenim ekosustavima glavni proizvođači su alge – često mali jednostanični organizmi koji čine fitoplankton površinskih slojeva oceana i jezera. Na kopnu, većinu primarne proizvodnje osiguravaju visoko organizirani oblici vezani uz golosjemenjače i kritosjemenjače. Formiraju šume i livade.

Primarni konzumenti hrane se primarnim proizvođačima, tj. oni su biljojedi. Na kopnu tipični biljojedi uključuju mnoge kukce, gmazove, ptice i sisavce. Najvažnije skupine sisavaca biljojeda su glodavci i kopitari. Potonji uključuju životinje koje pasu kao što su konji, ovce i goveda, a koje su prilagođene trčanju na prstima.

U vodenim ekosustavima (slatkovodnim i morskim) biljojedne oblike obično predstavljaju mekušci i mali rakovi. Većina tih organizama—cladocerans, copepods, ličinke rakova, barnakuli i školjkaši (kao što su dagnje i kamenice)—hrane se filtriranjem sićušnih primarnih proizvođača iz vode. Zajedno s protozoama, mnoge od njih čine glavninu zooplanktona koji se hrani fitoplanktonom. Život u oceanima i jezerima gotovo u potpunosti ovisi o planktonu, jer gotovo sve počinje s njim hranidbeni lanci.

Biljni materijal (npr. nektar) → muha → pauk →

→ rovka → sova

Sok Ružin grm→ lisna uš → bubamara→ pauk → ptica kukcožder → ptica grabljivica

Postoje dvije glavne vrste hranidbenih lanaca - ispaša i detrital. Gore su navedeni primjeri lanaca pašnjaka u kojima prvu trofičku razinu zauzimaju zelene biljke, drugu pašnjačke životinje, a treću grabežljivci. Tijela mrtvih biljaka i životinja još uvijek sadrže energiju i " građevinski materijal“, kao i intravitalne ekskrecije, kao što su urin i feces. ove organski materijali razgrađuju mikroorganizmi, naime gljive i bakterije, koji žive kao saprofiti na organskim ostacima. Takvi se organizmi nazivaju razlagačima. Otpuštaju probavne enzime na mrtva tijela ili otpadne tvari i apsorbiraju produkte njihove probave. Brzina razgradnje može varirati. Organska tvar iz urina, izmeta i životinjskih lešina potroši se u roku od nekoliko tjedana, dok je za razgradnju palog drveća i grana potrebno mnogo godina. Vrlo značajnu ulogu u razgradnji drva (i ostalih biljnih ostataka) imaju gljive, koje izlučuju enzim celulozu, koji omekšava drvo, a to omogućuje malim životinjama da prodru i upijaju omekšani materijal.

Komadići djelomično razgrađenog materijala nazivaju se detritus, a mnoge male životinje (detritivori) hrane se njima, ubrzavajući proces razgradnje. Budući da su i pravi razlagači (gljive i bakterije) i detritivori (životinje) uključeni u ovaj proces, oboje se ponekad nazivaju razlagačima, iako se u stvarnosti ovaj izraz odnosi samo na saprofitske organizme.

Veći organizmi se pak mogu hraniti detritivorima, pa se tada stvara drugačija vrsta hranidbenog lanca - lanac, lanac koji počinje detritusom:

Detritus → detritivore → predator

Detritivori šumskih i obalnih zajednica uključuju gujavu glistu, uši, ličinke strvinske muhe (šuma), mnogočetinjača, grimiznu muhu, holoturiju (obalno područje).

Evo dva tipična detritalna hranidbena lanca u našim šumama:

Listnjak → Kišna glista → Kos → Kobac

Mrtva životinja → Ličinke stršinske muhe → Žaba → Smuk

Neki tipični detritivori su gliste, drvenasti, dvonožni i manji (<0,5 мм) животные, такие, как клещи, ногохвостки, нематоды и черви-энхитреиды.

2. Hranidbene mreže

U dijagramima hranidbenog lanca svaki organizam je predstavljen kako se hrani drugim organizmima iste vrste. Međutim, stvarni prehrambeni odnosi u ekosustavu puno su složeniji, budući da se životinja može hraniti različitim vrstama organizama iz istog hranidbenog lanca ili čak iz različitih prehrambenih lanaca. To se posebno odnosi na predatore gornjih trofičkih razina. Neke životinje jedu i druge životinje i biljke; nazivaju se svejedima (to je osobito slučaj s ljudima). U stvarnosti, hranidbeni lanci su isprepleteni na takav način da se formira hranidbena (trofična) mreža. Dijagram hranidbene mreže može prikazati samo nekoliko od mnogih mogućih veza, a obično uključuje samo jednog ili dva grabežljivca sa svake od viših trofičkih razina. Takvi dijagrami ilustriraju prehrambene odnose između organizama u ekosustavu i pružaju osnovu za kvantitativna istraživanja ekoloških piramida i produktivnosti ekosustava.

3. Slatkovodne prehrambene veze

Lanac ishrane slatkovodnog tijela sastoji se od nekoliko uzastopnih karika. Na primjer, protozoe, koje jedu mali rakovi, hrane se biljnim ostacima i bakterijama koje se na njima razvijaju. Rakovi, zauzvrat, služe kao hrana za ribe, a potonje mogu jesti grabežljive ribe. Gotovo sve vrste ne hrane se jednom vrstom hrane, već koriste različite prehrambene objekte. Lanci ishrane su zamršeno isprepleteni. Iz toga proizlazi važan opći zaključak: ako bilo koji član biogeocenoze ispadne, tada sustav nije poremećen, jer se koriste drugi izvori hrane. Što je veća raznolikost vrsta, to je sustav stabilniji.

Primarni izvor energije u vodenoj biogeocenozi, kao iu većini ekoloških sustava, je sunčeva svjetlost, zahvaljujući kojoj biljke sintetiziraju organsku tvar. Očito, biomasa svih životinja koje postoje u rezervoaru u potpunosti ovisi o biološkoj produktivnosti biljaka.

Često je razlog niske produktivnosti prirodnih rezervoara nedostatak minerala (osobito dušika i fosfora) potrebnih za rast autotrofnih biljaka ili nepovoljna kiselost vode. Primjena mineralnih gnojiva, au slučaju kiselog okoliša, kalcizacija akumulacija, pridonosi proliferaciji biljnog planktona, koji hrani životinje koje služe kao hrana za ribe. Na taj način se povećava produktivnost ribnjaka.

4. Šumske veze s hranom

Bogatstvo i raznolikost biljaka, koje proizvode ogromne količine organske tvari koja se može koristiti kao hrana, uvjetuje razvoj u hrastovim šumama brojnih konzumenata iz životinjskog svijeta, od praživotinja do viših kralježnjaka - ptica i sisavaca.

Hranidbeni lanci u šumi isprepleteni su u vrlo složenu hranidbenu mrežu, pa gubitak jedne vrste životinja obično ne remeti značajnije cijeli sustav. Važnost različitih skupina životinja u biogeocenozi nije ista. Nestanak, na primjer, u većini naših hrastovih šuma svih velikih biljojeda papkara: bizona, jelena, srna, losova - ne bi imao veliki utjecaj na cjelokupni ekosustav, budući da njihov broj, a time i biomasa, nikada nije bio velik i jest ne igraju značajnu ulogu u općem ciklusu tvari. Ali ako bi biljojedi kukci nestali, posljedice bi bile vrlo ozbiljne, budući da kukci obavljaju važnu funkciju oprašivača u biogeocenozi, sudjeluju u uništavanju smeća i služe kao osnova za postojanje mnogih kasnijih karika u prehrambenim lancima.

Od velike važnosti u životu šume su procesi razgradnje i mineralizacije mase umirućeg lišća, drva, životinjskih ostataka i proizvoda njihove vitalne aktivnosti. Od ukupnog godišnjeg prirasta biomase nadzemnih dijelova biljaka, oko 3-4 tone po 1 hektaru prirodno ugine i opadne, tvoreći takozvanu šumsku stelju. Značajnu masu čine i mrtvi podzemni dijelovi biljaka. Sa steljom se većina minerala i dušika koje su biljke potrošile vraća u tlo.

Životinjske ostatke vrlo brzo uništavaju strvinare, kožarice, ličinke strvinare i drugi kukci, kao i bakterije truljenja. Vlakna i druge trajne tvari, koje čine značajan dio biljnog stelja, teže se razgrađuju. Ali služe i kao hrana za niz organizama, poput gljivica i bakterija, koji imaju posebne enzime koji razgrađuju vlakna i druge tvari u lako probavljive šećere.

Čim biljke umru, njihovu tvar potpuno iskoriste razarači. Značajan dio biomase čine gliste koje obavljaju ogroman posao razgradnje i premještanja organske tvari u tlu. Ukupan broj insekata, oribatidnih grinja, crva i drugih beskralježnjaka doseže nekoliko desetaka, pa čak i stotina milijuna po hektaru. U razgradnji stelje posebno je važna uloga bakterija i nižih, saprofitskih gljiva.

5. Gubici energije u strujnim krugovima

Sve vrste koje tvore hranidbeni lanac postoje na organskoj tvari koju stvaraju zelene biljke. U ovom slučaju postoji važan obrazac povezan s učinkovitošću korištenja i pretvorbe energije u procesu prehrane. Njegova suština je sljedeća.

Ukupno, samo oko 1% energije Sunčevog zračenja koja pada na biljku pretvara se u potencijalnu energiju kemijskih veza sintetiziranih organskih tvari i može se dalje koristiti od strane heterotrofnih organizama za prehranu. Kada životinja jede biljku, većina energije sadržane u hrani troši se na različite vitalne procese, pretvarajući se u toplinu i raspršujući se. Samo 5-20% energije hrane prelazi u novoizgrađenu tvar životinjskog tijela. Ako predator pojede biljojeda, tada se opet gubi većina energije sadržane u hrani. Zbog tako velikih gubitaka korisne energije, prehrambeni lanci ne mogu biti jako dugi: obično se sastoje od najviše 3-5 karika (razina hrane).

Količina biljne tvari koja služi kao osnova hranidbenog lanca uvijek je nekoliko puta veća od ukupne mase biljojeda, a smanjuje se i masa svake sljedeće karike u hranidbenom lancu. Ovaj vrlo važan obrazac naziva se pravilom ekološke piramide.

6. Ekološke piramide

6.1 Piramide brojeva

Za proučavanje odnosa između organizama u ekosustavu i za grafički prikaz tih odnosa prikladnije je koristiti ekološke piramide nego dijagrame mreže hrane. U ovom slučaju, prvo se broji broj različitih organizama na određenom teritoriju, grupirajući ih prema trofičkim razinama. Nakon takvih izračuna postaje očito da se broj životinja progresivno smanjuje tijekom prijelaza s druge trofičke razine na sljedeće. Broj biljaka na prvoj trofičkoj razini također često premašuje broj životinja koje čine drugu razinu. To se može prikazati kao piramida brojeva.

Radi praktičnosti, broj organizama na danoj trofičkoj razini može se prikazati kao pravokutnik, čija je duljina (ili površina) proporcionalna broju organizama koji žive u danom području (ili u danom volumenu, ako je riječ o vodeni ekosustav). Slika prikazuje populacijsku piramidu koja odražava stvarno stanje u prirodi. Predatori koji se nalaze na najvišoj trofičkoj razini nazivaju se konačni predatori.

Pri uzorkovanju – drugim riječima, u određenom trenutku – uvijek se utvrđuje tzv. Važno je razumjeti da ova vrijednost ne sadrži nikakve informacije o stopi proizvodnje (produktivnosti) biomase ili njezine potrošnje; inače se mogu pojaviti pogreške iz dva razloga:

1. Ako stopa potrošnje biomase (gubitak zbog potrošnje) približno odgovara stopi njezinog formiranja, tada usjev ne mora nužno označavati produktivnost, tj. o količini energije i materije koja se kreće s jedne trofičke razine na drugu tijekom određenog vremenskog razdoblja, na primjer, godine. Na primjer, plodni pašnjak koji se intenzivno koristi može imati niže prinose trave i veću produktivnost od manje plodnog pašnjaka koji se malo koristi.

2. Male proizvođače, kao što su alge, karakterizira visoka stopa obnavljanja, tj. visoke stope rasta i razmnožavanja, uravnotežene njihovom intenzivnom konzumacijom kao hranom od strane drugih organizama i prirodnom smrću. Stoga, iako stojeća biomasa može biti mala u usporedbi s velikim proizvođačima (kao što je drveće), produktivnost ne mora biti manja jer drveće akumulira biomasu tijekom dugog vremenskog razdoblja. Drugim riječima, fitoplankton s istom produktivnošću kao drvo imat će mnogo manju biomasu, iako bi mogao podržati istu masu životinja. Općenito, populacije velikih i dugovječnih biljaka i životinja imaju nižu stopu obnavljanja u usporedbi s malim i kratkoživućima te akumuliraju tvar i energiju tijekom duljeg vremenskog razdoblja. Zooplankton ima veću biomasu od fitoplanktona kojim se hrani. To je tipično za planktonske zajednice jezera i mora u određeno doba godine; Biomasa fitoplanktona premašuje biomasu zooplanktona tijekom proljetnog “cvjetanja”, ali u ostalim razdobljima moguć je suprotan odnos. Takve prividne anomalije mogu se izbjeći korištenjem energetskih piramida.

Zaključak

Završavajući rad na sažetku, možemo izvući sljedeće zaključke. Funkcionalni sustav koji uključuje zajednicu živih bića i njihovo stanište naziva se ekološki sustav (ili ekosustav). U takvom sustavu, veze između njegovih komponenti nastaju prvenstveno na bazi hrane. Lanac ishrane označava put kretanja organske tvari, kao i energije i anorganskih hranjivih tvari koje sadrži.

U ekološkim sustavima, u procesu evolucije, razvili su se lanci međusobno povezanih vrsta koje sukcesivno izvlače materijale i energiju iz izvorne prehrambene tvari. Taj se niz naziva hranidbeni lanac, a svaka se karika naziva trofička razina. Prvu trofičku razinu zauzimaju autotrofni organizmi, tzv. primarni proizvođači. Organizmi druge trofičke razine nazivaju se primarni potrošači, treći - sekundarni potrošači itd. Posljednju razinu obično zauzimaju razlagači ili detritivori.

Veze s hranom u ekosustavu nisu jednostavne budući da su komponente ekosustava u složenim međusobnim interakcijama.

Bibliografija

1. Amos W.H. Živi svijet rijeka. - L.: Gidrometeoizdat, 1986. - 240 str.

2. Biološki enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija, 1986. - 832 str.

3. Ricklefs R. Osnove opće ekologije. - M.: Mir, 1979. - 424 str.

4. Spurr S.G., Barnes B.V. Ekologija šume. - M.: Drvna industrija, 1984. - 480 str.

5. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ekologija. - M.: Viša škola, 1988. - 272 str.

6. Yablokov A.V. Populacijska biologija. - M.: Viša škola, 1987. -304 str.

Svaki organizam mora dobiti energiju za život. Na primjer, biljke troše energiju sunca, životinje jedu biljke, a neke životinje jedu druge životinje.

Hranidbeni (trofički) lanac je redoslijed tko jede koga u biološkoj zajednici () kako bi dobio hranjive tvari i energiju koja podržava život.

Autotrofi (proizvođači)

Autotrofi- živi organizmi koji sami stvaraju hranu, odnosno vlastite organske spojeve, od jednostavnih molekula poput ugljičnog dioksida. Postoje dvije glavne vrste autotrofa:

• Fotoautotrofi (fotosintetski organizmi) poput biljaka prerađuju energiju sunčeve svjetlosti kako bi proizveli organske spojeve - šećere - iz ugljičnog dioksida u procesu. Drugi primjeri fotoautotrofa su alge i cijanobakterije.

• Kemoautotrofi dobivaju organske tvari kemijskim reakcijama u kojima sudjeluju anorganski spojevi (vodik, sumporovodik, amonijak itd.). Taj se proces naziva kemosinteza.

Autotrofi su osnova svakog ekosustava na planetu. Oni čine većinu prehrambenih lanaca i mreža, a energija dobivena fotosintezom ili kemosintezom podržava sve ostale organizme u ekološkim sustavima. Što se tiče njihove uloge u prehrambenim lancima, autotrofe možemo nazvati proizvođačima ili producentima.

Heterotrofi (konzumenti)

Heterotrofi, također poznati kao potrošači, ne mogu koristiti sunčevu ili kemijsku energiju za proizvodnju vlastite hrane iz ugljičnog dioksida. Umjesto toga, heterotrofi dobivaju energiju konzumiranjem drugih organizama ili njihovih nusproizvoda. Ljudi, životinje, gljive i mnoge bakterije su heterotrofi. Njihova uloga u hranidbenim lancima je konzumiranje drugih živih organizama. Postoje mnoge vrste heterotrofa s različitim ekološkim ulogama, od insekata i biljaka do grabežljivaca i gljiva.

Destruktori (reduktori)

Treba spomenuti još jednu skupinu potrošača, iako se ona ne pojavljuje uvijek u dijagramima hranidbenog lanca. Tu skupinu čine razlagači, organizmi koji prerađuju mrtvu organsku tvar i otpad, pretvarajući ih u anorganske spojeve.

Razlagači se ponekad smatraju zasebnom trofičkom razinom. Kao skupina, hrane se mrtvim organizmima koji dolaze s različitih trofičkih razina. (Na primjer, sposobni su obraditi raspadajuću biljnu tvar, tijelo vjeverice pothranjeno od grabežljivaca ili ostatke preminulog orla.) U određenom smislu, trofička razina razlagača teče paralelno sa standardnom hijerarhijom primarnih, sekundarnih , i tercijarne potrošače. Gljive i bakterije ključni su razlagači u mnogim ekosustavima.

Razlagači, kao dio hranidbenog lanca, igraju važnu ulogu u održavanju zdravog ekosustava jer vraćaju tlu hranjive tvari i vlagu, koje zatim koriste proizvođači.

Razine hranidbenog (trofičkog) lanca

Dijagram razina hranidbenog (trofičkog) lanca

Hranidbeni lanac je linearni slijed organizama koji prenose hranjive tvari i energiju od proizvođača do vrhunskih grabežljivaca.

Trofička razina organizma je položaj koji zauzima u hranidbenom lancu.

Prva trofička razina

Lanac ishrane počinje sa autotrofni organizam ili proizvođač, proizvodeći vlastitu hranu iz primarnog izvora energije, obično solarne ili energije iz hidrotermalnih izvora na srednjooceanskim grebenima. Na primjer, fotosintetske biljke, kemosintetske biljke itd.

Druga trofička razina

Zatim dolaze organizmi koji se hrane autotrofima. Ti se organizmi nazivaju biljojedi ili primarni potrošači i konzumiraju zelene biljke. Primjeri uključuju insekte, zečeve, ovce, gusjenice pa čak i krave.

Treća trofička razina

Sljedeća karika u hranidbenom lancu su životinje koje jedu biljojede - tzv sekundarni konzumenti ili mesožderne (predatorske) životinje(na primjer, zmija koja se hrani zečevima ili glodavcima).

Četvrta trofička razina

Zauzvrat, ove životinje jedu veći grabežljivci - tercijarne potrošače(na primjer, sova jede zmije).

Peta trofička razina

Tercijarni potrošači se jedu kvartarnih potrošača(npr. jastreb jede sove).

Svaki hranidbeni lanac završava vršnim predatorom ili superpredatorom – životinjom koja nema prirodnih neprijatelja (npr. krokodil, polarni medvjed, morski pas itd.). Oni su "gospodari" svojih ekosustava.

Kad bilo koji organizam umre, na kraju ga pojedu detritivori (kao što su hijene, lešinari, crvi, rakovi itd.), a ostatak razgrađuju razlagači (uglavnom bakterije i gljivice), a izmjena energije se nastavlja.

Strelice u hranidbenom lancu pokazuju protok energije, od sunca ili hidrotermalnih izvora do vrhunskih grabežljivaca. Dok energija teče od tijela do tijela, ona se gubi na svakoj karici u lancu. Zbirka mnogih prehrambenih lanaca naziva se hranidbena mreža.

Položaj nekih organizama u hranidbenom lancu može varirati jer se njihova prehrana razlikuje. Na primjer, kada medvjed jede bobice, ponaša se kao biljožder. Kada pojede glodavca biljojeda, postaje primarni grabežljivac. Kada medvjed jede lososa, ponaša se kao superpredator (to je zbog činjenice da je losos primarni predator jer se hrani haringom, koja jede zooplankton, koji se hrani fitoplanktonom, koji stvara vlastitu energiju iz sunčeve svjetlosti). Razmislite o tome kako se mjesto ljudi u prehrambenom lancu mijenja, čak i često unutar jednog obroka.

Vrste prehrambenih lanaca

U prirodi, u pravilu, postoje dvije vrste hranidbenih lanaca: pašnjak i detritus.

Lanac ishrane travnjaka

Dijagram hranidbenog lanca travnjaka

Ova vrsta hranidbenog lanca započinje živim zelenim biljkama koje hrane biljojede kojima se hrane mesojedi. Ekosustavi s ovom vrstom kruga izravno ovise o sunčevoj energiji.

Dakle, vrsta ispaše hranidbenog lanca ovisi o autotrofnom hvatanju energije i njenom kretanju duž karika lanca. Većina ekosustava u prirodi slijedi ovu vrstu hranidbenog lanca.

Primjeri lanaca ispaše hrane:

• Trava → Skakavac → Ptica → Jastreb;
• Biljke → Zec → Lisica → Lav.

Detritični hranidbeni lanac

Dijagram hranidbenog lanca detrita

Ova vrsta hranidbenog lanca počinje raspadajućim organskim materijalom – detritusom – koji konzumiraju detritivori. Zatim se grabežljivci hrane detritivorima. Dakle, takvi hranidbeni lanci manje ovise o izravnoj sunčevoj energiji nego oni ispaše. Glavna stvar za njih je priljev organskih tvari proizvedenih u drugom sustavu.

Na primjer, ova vrsta hranidbenog lanca nalazi se u raspadajućem smeću.

Energija u prehrambenom lancu

Energija se prenosi između trofičkih razina kada se jedan organizam hrani i prima hranjive tvari od drugog. Međutim, to kretanje energije je neučinkovito, a ta neučinkovitost ograničava duljinu prehrambenih lanaca.

Kada energija uđe u trofičku razinu, dio nje se pohranjuje kao biomasa, kao dio tijela organizama. Ova energija je dostupna za sljedeću trofičku razinu. Tipično, samo oko 10% energije koja je pohranjena kao biomasa na jednoj trofičkoj razini pohranjuje se kao biomasa na sljedećoj razini.

Ovo načelo djelomičnog prijenosa energije ograničava duljinu prehrambenih lanaca, koji obično imaju 3-6 razina.

Na svakoj razini energija se gubi u obliku topline, kao iu obliku otpada i mrtve tvari koju razlagači koriste.

Zašto toliko energije napušta hranidbenu mrežu između jedne trofičke razine i sljedeće? Evo nekih od glavnih razloga za neučinkovit prijenos energije:

• Na svakoj trofičkoj razini značajan dio energije rasipa se kao toplina dok organizmi obavljaju stanično disanje i kreću se u svakodnevnom životu.
• Neke organske molekule kojima se organizmi hrane ne mogu se probaviti i izlučuju se kao izmet.
• Neće sve pojedinačne organizme na trofičkoj razini pojesti organizmi sa sljedeće razine. Umjesto toga, umiru a da nisu pojedeni.
• Izmet i nepojedeni mrtvi organizmi postaju hrana razlagačima koji ih metaboliziraju i pretvaraju u svoju energiju.

Dakle, ništa od energije zapravo ne nestaje - sve na kraju proizvodi toplinu.

Značenje hranidbenog lanca

1. Studije hranidbenog lanca pomažu u razumijevanju odnosa hranjenja i interakcija između organizama u bilo kojem ekosustavu.

2. Zahvaljujući njima, moguće je procijeniti mehanizam protoka energije i kruženje tvari u ekosustavu, kao i razumjeti kretanje otrovnih tvari u ekosustavu.

3. Proučavanje prehrambenog lanca daje uvid u pitanja biomagnifikacije.

U bilo kojem prehrambenom lancu energija se gubi svaki put kada jedan organizam konzumira drugi. Zbog toga bi trebalo biti mnogo više biljaka nego biljojeda. Postoji više autotrofa nego heterotrofa, pa su većina njih biljojedi, a ne mesojedi. Iako postoji intenzivno natjecanje između životinja, sve su one međusobno povezane. Kada jedna vrsta izumre, to može utjecati na mnoge druge vrste i imati nepredvidive posljedice.

TROFIČKI LANCI

Svrha rada: stjecanje vještina u sastavljanju i analizi prehrambenih (trofičkih) lanaca.

Opće informacije

Postoje različite veze između živih organizama u ekosustavima. Jedna od središnjih veza, koja cementira različite organizme u jedan ekosustav, jest hrana, odnosno trofika. Prehrambene veze međusobno spajaju organizme prema principu hrana-konzument. To dovodi do pojave prehrambenih ili trofičkih lanaca. Unutar ekosustava, tvari koje sadrže energiju stvaraju autotrofni organizmi i služe kao hrana za heterotrofe. Prehrambene veze su mehanizmi za prijenos energije iz jednog organizma u drugi. Tipičan primjer je životinja koja se hrani biljkama. Ovu životinju, zauzvrat, može pojesti druga životinja. Prijenos energije može se odvijati na ovaj način kroz niz organizama.

Svaki sljedeći hrani se prethodnim, koji ga opskrbljuje sirovinama i energijom.

Ovaj slijed prijenosa energije hrane u procesu prehrane od njenog izvora kroz uzastopni niz živih organizama naziva se hranidbeni (trofički) lanac, ili strujni krug. Trofički lanci- to je put jednosmjernog protoka sunčeve energije apsorbirane tijekom procesa fotosinteze kroz žive organizme ekosustava u okoliš, gdje se njen neiskorišteni dio rasipa u obliku niskotemperaturne toplinske energije.

miševi, vrapci, golubovi. Ponekad se u ekološkoj literaturi bilo koja povezanost hrane naziva veza "predator-plijen", što znači da je predator izjelica. Stabilnost sustava predator-plijen osiguravaju sljedeći čimbenici:

- neučinkovitost grabežljivca, bijeg plijena;

- ekološka ograničenja koja vanjska okolina nameće veličini populacije;

- dostupnost alternativnih izvora hrane za predatore;

- smanjujući kašnjenje u reakciji predatora.

Mjesto svake karike u hranidbenom lancu je trofičkoj razini. Prvu trofičku razinu zauzimaju autotrofi ili tzv primarni proizvođači. Organizmi druge trofičke razine nazivaju se prvo-

primarni potrošači, treći - sekundarni potrošači itd.

Trofički se lanci dijele na dvije glavne vrste: ispašu (lanci ispaše, lanci potrošnje) i editrite (lanci razgradnje).

Biljka → zec → vuk Proizvođač → biljožder → mesožder

Sljedeći prehrambeni lanci također su široko rasprostranjeni:

Biljni materijal (npr. nektar) → muha → pauk → rovka → sova.

Sok ružinog grma → lisna uš → bubamara → pauk → ptica kukcožder → ptica grabljivica.

U vodenim, posebice morskim ekosustavima, lanci ishrane predatora duži su nego u kopnenim.

Detritski lanac počinje mrtvom organskom tvari – detritusom, koju uništavaju detritivori koje jedu mali predatori, a završava radom razlagača koji mineraliziraju organske ostatke. Listopadne šume igraju važnu ulogu u hranidbenim lancima kopnenih ekosustava, čiji većinu lišća ne jedu biljojedi i ono je dio šumskog otpada. Listove usitnjavaju brojni detritivori (gljivice, bakterije, kukci), a zatim ih progutaju gliste koje ravnomjerno raspoređuju humus u površinskom sloju tla tvoreći mulj. Razlažući se

mikroorganizmi koji završavaju lanac proizvode konačnu mineralizaciju mrtvih organskih ostataka (slika 1).

Općenito, tipični lanci detritusa naših šuma mogu se prikazati na sljedeći način:

lišće → glista → kos → kobac;

mrtva životinja → ličinke muhe strvine → žaba → zmija.

Riža. 1. Detritalni hranidbeni lanac (prema Nebelu, 1993.)

Kao primjer možemo uzeti u obzir drvo kao izvor organskog materijala koji se u tlu biološki prerađuje od strane organizama koji nastanjuju tlo. Drvo koje padne na površinu tla primarno prerađuju ličinke štipavaca, svrdlaša i svrdlaša koji ga koriste za ishranu. Zamjenjuju ih gljive čiji se micelij primarno taloži u prolaze koje su u drvu napravili kukci. Gljive dodatno rahle i razaraju drvo. Takvo rastresito drvo i sam micelij ispadaju kao hrana za ličinke vatrenog cvijeta. U sljedećoj fazi mravi se naseljavaju u već jako oštećeno drvo, uništavajući gotovo sve ličinke i stvarajući uvjete za naseljavanje nove generacije gljiva u drvu. Puževi se počinju hraniti takvim gljivama. Mikrobi razlagači dovršavaju uništavanje i humifikaciju drva.

Slično tome, postoji humifikacija i mineralizacija gnoja divljih i domaćih životinja koji ulazi u tlo.

U pravilu je hrana svakog živog bića više ili manje raznolika. Samo se sve zelene biljke "hrane" na isti način: ugljičnim dioksidom i ionima mineralnih soli. Kod životinja su slučajevi uske specijalizacije prehrane vrlo rijetki. Kao rezultat moguće promjene u prehrani životinja, svi organizmi ekosustava uključeni su u složenu mrežu prehrambenih odnosa. Lanci ishrane međusobno su tijesno isprepleteni formiranje prehrambenih ili trofičkih mreža. U hranidbenoj mreži svaka je vrsta izravno ili neizravno povezana s mnogima. Primjer trofičke mreže s rasporedom organizama po trofičkim razinama prikazan je na sl. 2.

Mreže ishrane u ekosustavima vrlo su složene i možemo zaključiti da energija koja ulazi u njih dugo migrira iz jednog organizma u drugi.

Riža. 2. Trofička mreža

U biocenozama prehrambene veze igraju dvojaku ulogu. Prvo, oni

osiguravaju prijenos tvari i energije iz jednog organizma u drugi.

Dakle, vrste koegzistiraju zajedno i podržavaju život jedna drugoj. Drugo, veze s hranom služe kao mehanizam za regulaciju brojčanih

Prikaz trofičnih mreža može biti tradicionalan (slika 2) ili pomoću usmjerenih grafova (digrafa).

Geometrijski orijentirani graf može se prikazati kao skup vrhova, označenih kružićima s brojevima vrhova i lukovima koji povezuju te vrhove. Luk određuje smjer od jednog vrha do drugog. Put u grafu je konačan niz lukova u kojima se početak svakog sljedećeg luka podudara s krajem prethodnog. Luk se može označiti parom vrhova koje povezuje. Put se piše kao niz vrhova kroz koje prolazi.Putem se naziva put čiji se početni vrh poklapa s krajnjim vrhom.

NA PRIMJER:

						Vrhovi;
		A – lukovi;
		B – kontura koja prolazi kroz vrhove 2, 4,

NA 3;

1, 2 ili 1, 3, 2 – staze s vrha

		do vrha

U električnoj mreži, vrh grafikona prikazuje objekte modeliranja; lukovi, označeni strelicama, vode od plijena do grabežljivca.

Svaki živi organizam zauzima određeni ekološka niša. Ekološka niša je skup teritorijalnih i funkcionalnih karakteristika staništa koje zadovoljavaju zahtjeve određene vrste. Ne postoje dvije vrste koje imaju identične niše u ekološkom faznom prostoru. Prema Gauseovom principu kompetitivnog isključivanja, dvije vrste sa sličnim ekološkim zahtjevima ne mogu dugo vremena zauzimati istu ekološku nišu. Ove se vrste natječu, a jedna od njih istiskuje drugu. Na temelju energetskih mreža možete graditi graf natjecanja.Živi organizmi u natjecateljskom grafu prikazani su kao vrhovi grafa, a između vrhova se povlači brid (veza bez smjera) ako postoji živi organizam koji služi kao hrana organizmima prikazanim gornjim vrhovima.

Razvoj konkurentskog grafa omogućuje identifikaciju konkurentskih vrsta organizama i analizu funkcioniranja ekosustava i njegove ranjivosti.

Načelo usklađivanja rasta složenosti ekosustava s povećanjem njegove stabilnosti široko je prihvaćeno. Ako je ekosustav predstavljen mrežom hrane, mogu se koristiti različiti načini mjerenja složenosti:

- odrediti broj lukova;

- pronaći omjer broja lukova i broja vrhova;

Trofička razina također se koristi za mjerenje složenosti i raznolikosti hranidbene mreže, tj. mjesto organizma u hranidbenom lancu. Trofička razina može se odrediti i najkraćim i najdužim hranidbenim lancem iz dotičnog vrha, koji ima trofičnu razinu jednaku "1".

POSTUPAK IZVOĐENJA POSLA

Vježba 1

Napravite mrežu za 5 sudionika: trava, ptice, kukci, zečevi, lisice.

Zadatak 2

Odredite prehrambene lance i trofičku razinu duž najkraće i najduže staze hranidbene mreže iz zadatka “1”.

			Trofička razina i hranidbeni lanac
mreža napajanja		po najkraćem putu		uz najdužu stazu

4 . Insekti

Napomena: hranidbeni lanac ispaše počinje s proizvođačima. Organizam naveden u stupcu 1 je najviša trofička razina. Za potrošače prvog reda dugi i kratki putovi trofičkog lanca se podudaraju.

Zadatak 3

Predložiti trofičku mrežu prema opciji zadatka (Tablica 1P) i izraditi tablicu trofičkih razina po najduljem i najkraćem putu. Preferencije potrošača prema hrani prikazane su u tablici. 2P.

Zadatak 4

Napravite trofičku mrežu prema sl. 3 i smjestiti njegove članove prema trofičkim razinama

PLAN IZVJEŠĆA

1. Svrha rada.

2. Graf weba hrane i graf natjecanja na temelju primjera treninga (zadaci 1, 2).

3. Tablica trofičkih razina na temelju obrazovnog primjera (3. zadatak).

4. Grafikon prehrambene mreže, grafikon konkurencije, tablica trofičkih razina prema opciji zadatka.

5. Shema trofičke mreže s rasporedom organizama po trofičkim razinama (prema sl. 3).

Riža. 3. Biocenoza tundre.

Prvi red: mali vrapčari, razni dvokrilni kukci, mišar. Drugi red: arktička lisica, leminzi, polarna sova. Treći red: jarebica bijela, zečevi bijeli. Četvrti red: guska, vuk, sob.

Književnost

1. Reimers N.F. Upravljanje prirodom: Rječnik-priručnik. – M.: Mysl, 1990. 637 str.

2. Životinjski svijet u 7 svezaka. M.: Obrazovanje, 1983-1989.

3. Zlobin Yu.A. Opća ekologija. Kijev: Naukova Dumka, 1998. – 430 str.

4. Stepanovskikh A.S. Ekologija: udžbenik za visoka učilišta. – M.: UNITIDAN,

5. Nebel B. Znanost o okolišu: kako svijet funkcionira. – M.: Mir, 1993.

–t.1 – 424 str.

6. Ekologija: Udžbenik za tehnička sveučilišta / L.I. Tsvetkova, M.I. Aleksejev itd.; ur. L.I. Tsvetkova.–M.: ASV; St. Petersburg: Khimizdat, 2001.-552 str.

7. Girusov E.V. i dr. Ekologija i ekonomika upravljanja okolišem: Udžbenik za visoka učilišta / Ured. prof. E.V. Girusova. – M.: Pravo i pravo, JEDINSTVO,

		Tablica 1P
		Vrsta vrste biocenoze
	Ime bio-	Vrsni sastav biocenoze
	Cedrovina	Korejski cedar, žuta breza, šareni lješnjak,
		šaš, zec bjelica, leteća vjeverica, obična vjeverica,
		vuk, mrki medvjed, himalajski medvjed, samur,
		miš, orašar, djetlić, paprat.
	Preplavljen	Šaš, perunika, trska, uđe vuk, lisica,
		smeđi medvjed, srna, miš. Vodozemci – sibirski daždevnjak
	trska trava	skiy, dalekoistočna žaba, sibirska žaba. Ulit-
		ka, glista. Ptice – dalekoistočne bijele
		roda, šarena eja, fazan, ždral, bijeloglava eja
		Ravl. Leptiri lastin rep.
	Bijela breza	Jasika, breza (bijela) jasika, joha, dio-
		bolje rečeno nipponica (zeljasta loza), trave, šaševi,
		forbs (djetelina, čin). Grmlje – Lespedeza, Rya-
		binnik, livadnica. Gljive – vrganj, vrganj.
		Životinje - rakunasti pas, vuk, lisica, medvjed
		ry, lasica, wapiti, srna, sibirski daždevnjak, žaba
		ka sibirski miš. Ptice – veliki orao, sjenica,
	Smrekova trava-	Biljke - jela, ariš, korejski cedar, javor, rowan
		planinski pepeo, orlovi nokti, smreka, šaš, žitarice.
	grmolika	Životinje – zec bijeli, obična vjeverica, leteća vjeverica
		ha, vuk, mrki medvjed, himalajski medvjed, samur,
		kharza, ris, wapiti, los, tetrijeb, sova, miš, leptir
		Biljke - mongolski hrast, aspen, breza,
		lipa, brijest, makija (jedina na Dalekom istoku
		drvo koje pripada obitelji mahunarki), grmlje –
		lespedeza, viburnum, planinski jasen, divlja ruža,
		začinsko bilje – đurđica, šaš, kukurek, divlji češnjak, zvončići,
		zvona. Životinje - vjeverica, rakunasti pas
		ka, vuk, lisica, mrki medvjed, jazavac, lasica, ris, ka-
		ban, wapiti, srna, zec, sibirski daždevnjak, žaba drveća
		Dalekoistočna, sibirska žaba, miš, gušter
		jastreb, sojka, djetlić, orašar, buba drvosječa, kovač
		Biljke - jasika, breza, glog, ši-
		povnik, spirea, božur, žitarice. Životinje – rakun
		pas, vuk, lisica, mrki medvjed, lasica, wapiti, ko-
		sulya, sibirski daždevnjak, sibirska žaba, miš, gušter
		ritsa viviparous, sojka, djetlić, orah, orao pjegav,
		buba drvosječa, skakavac,

			Tablica 2P
		Dijetalni spektar nekih vrsta
Živi organizmi			Žudnja za hranom - “meni”
		Trava (žitarice, šaš); jasika, lipa, kora lješnjaka; bobičasto voće (jagode)
		Sjeme žitarica, kukci, crvi.
Leteća vjeverica
		i njihove ličinke.
Bilje		Troše sunčevu energiju i minerale, vodu,
		kisik, ugljikov dioksid.
		Glodavci, zečevi, žabe, gušteri, male ptice.
Obična vjeverica		Pinjoli, lješnjaci, žir, sjemenke žitarica.
		Sjemenke grmlja (Eleutherococcus), bobice (brusnice), insekti
		i njihove ličinke.
Ličinke insekata		Ličinke komaraca – alge, bakterije.
mokri komarci,		Ličinke vretenaca su kukci i riblja mlađ.
		Biljni sok.
		Glodavci, zečevi, žabe, gušteri.
Stellerov morski orao		Ribe, male ptice.
smeđi medvjed		Euryphage, preferira životinjsku hranu: divlje svinje (svinjetina)
		ki), riba (losos). Bobičasto voće (maline, trešnje, orlovi nokti, golubovi)
		ka), korijenje.
Himalajski medvjed		Anđelika (medvjeđa lula), šumsko voće (brusnice, maline, trešnje
		muha, borovnica), med (ose, pčele), ljiljani (lukovice), gljive,
		orasi, žirevi, ličinke mrava.
Insekti		Zeljaste biljke, lišće drveća.
		Miš, vjeverica, zečevi, tetrijeb.
		Predator. Zečevi, vjeverice, svinje.
			trava (zimska preslica), mahunarke (grahorica, kineza),
			kora lijeske, kora vrbe, šikara breze, korijenje grmova (šuma
		šina, maline).
		Pupoljci breze, johe, lipe; žitarice; rowan bobice, viburnum; iglice jele-
		ti, smreka, ariši.
		Miš, vjeverica, zečevi, mladunci lisice, zmije (zmija), gušter, bijela
		ka, šišmiš.
		Miševi, zečevi, srne u jatu mogu ubiti jelene, losove i divlje svinje.
Uholaža		Predator. Buhe, kornjaši (mali), puževi puževi, gliste.
Buba drvosječa		Kora breze, cedra, lipe, javora, ariša.
		Pelud biljaka.
paunovo oko
		Miš, zečevi, vjeverice, sibirski daždevnjak, pilići ždralova,
		roda, patke; Dalekoistočna žaba, mladi fazani, crvi,
		veliki kukci.
		Kora lijeske, breze, vrbe, hrasta, šaša, trske, trske; listovi su bijeli
		sječe, vrba, hrast, lijeska.
		Predator. Rakovi, ličinke komaraca.

Daleka žaba		Vodeni beskralježnjaci.
		Trave (trstika), šaš, gljive, biljni ostaci i tlo.
		Biljke, ribe i njihova jaja tijekom mrijesta, kukci i njihove ličinke
kišna glista		Mrtvi biljni ostaci.
dalekoistočni		Puž, žaba drveća, sibirska žaba, riba (vablica, spavalica), zmije,
Bijela roda		miševi, skakavci, pilići vrapčarke.
Japanski kran		Rizomi šaša, ribe, žabe, mali glodavci, pilići.
Šarena eja		Miš, male ptice (strnadice, strnadice, vrapci), žabe,
		gušteri, veliki kukci.
		Breza, joha, pupoljci trske.
Leptiri lastin rep		Pelud biljaka (ljubičice, koridalis).
		Mesožder, preferira životinjsku hranu - zečeve, mlade
		losova, srna, jelena, divljih svinja.
Rakun su-		Pokvarena riba, ptice (ševe, vlasulje, cvrčice).
		Hrana za grane (breza, jasika, vrba, lijeska; lišće hrasta, lipe),
		žir, hrastova kora, alge u plitkim vodama, sat s tri lista.
		Komarac, pauci, mravi, skakavci.
Gušter živ		Insekti i njihove ličinke, gliste.
orao pjegav		Predator. Mali sisavci, fazani, miševi, zečevi, lisice,
		ptice, ribe, glodavci.
		Vjeverice, vjeverice, ptice.
Vjeverica		Sjeme stabla jabuke, šipka, viburnuma, poljskog jasena, planinskog pepela; gljive;
		orasi; žirevi.
		Korijenje, gliste, miševi, insekti (mravi i njihove ličinke).
		Predator. Miševi.
		Sjemenke žitarica, orasi.
		Pinjoli, žir, bobičasto voće (rowan), stablo jabuke.
		Bube drvosječe, kukci koji buše drvo.
		Divlja svinja, zec, srna, losova telad, srne, losovi, jeleni (ranjene životinje).
Orahnjak		Insekti; sjemenke drveća, bobice, orasi.
Leminzi		Zrnojedi. Šaš, vrana, žitarice.
		Zrnojedi.
		Predator. Leminzi, pilići jarebica, galebovi.
polarna sova		Leminzi, miševi, voluharice, zečevi, patke, fazani, tetrijebi.
Alpska kokoška		Biljojedi. Sjeme žitarica; pupoljci breze, vrbe, johe.
		Biljojedi, lišće i kora drveća, mahovina - mahovina.
Bijeli zec		Zimi - kora; ljeti - bobice, gljive.
		Biljojedi. Šaševi, trave, alge, izdanci vodenih biljaka.
Sob		Smolasta mahovina, žitarice, bobičasto voće (morovica, brusnica), miševi.
		Srna, wapiti, sika jelen, divlja svinja.
Dafnija, Kiklop		Jednostanične alge.

Energija Sunca ima veliku ulogu u reprodukciji života. Količina te energije je vrlo velika (približno 55 kcal po 1 cm 2 godišnje). Od ove količine, proizvođači - zelene biljke - ne bilježe više od 1-2% energije kao rezultat fotosinteze, a pustinje i ocean - stotinke postotka.

Broj karika u hranidbenom lancu može varirati, ali obično ih ima 3-4 (rjeđe 5). Činjenica je da tako malo energije dospijeva do završne karike hranidbenog lanca da neće biti dovoljno ako se broj organizama poveća.

Riža. 1. Lanci ishrane u kopnenom ekosustavu

Skup organizama ujedinjenih jednom vrstom prehrane i koji zauzimaju određeni položaj u hranidbenom lancu naziva se trofičkoj razini. Organizmi koji dobivaju energiju od Sunca kroz isti broj koraka pripadaju istoj trofičkoj razini.

Najjednostavniji hranidbeni lanac (ili hranidbeni lanac) može se sastojati od fitoplanktona, nakon čega slijede veći biljojedi planktonski rakovi (zooplankton), a završava s kitom (ili malim grabežljivcima) koji te rakove filtrira iz vode.

Priroda je složena. Svi njegovi elementi, živi i neživi, ​​jedna su cjelina, sklop međusobno povezanih i međusobno povezanih pojava i bića prilagođenih jedno drugome. To su karike jednog lanca. A ako uklonite barem jednu takvu kariku iz cjelokupnog lanca, rezultati mogu biti neočekivani.

Prekidanje prehrambenih lanaca može imati posebno negativan učinak na šume — bilo da se radi o šumskim biocenozama umjerenog pojasa ili tropskim šumskim biocenozama koje su bogate raznolikošću vrsta. Mnoge vrste drveća, grmlja ili zeljastih biljaka oslanjaju se na određene oprašivače - pčele, ose, leptire ili kolibriće - koji žive unutar raspona biljne vrste. Čim zadnje stablo ili zeljasta biljka u cvatu ugine, oprašivač će biti prisiljen napustiti ovo stanište. Kao rezultat toga, fitofagi (biljojjedi) koji se hrane ovim biljkama ili plodovima drveća će umrijeti. Predatori koji su lovili fitofage ostat će bez hrane, a zatim će promjene sukcesivno utjecati na preostale karike hranidbenog lanca. Kao rezultat toga, oni će utjecati na ljude, budući da imaju svoje specifično mjesto u hranidbenom lancu.

Lanci ishrane mogu se podijeliti u dvije glavne vrste: ispašu i detrital. Cijene hrane koje počinju s autotrofnim fotosintetskim organizmima nazivaju se pašnjak, ili lanci jedenja. Na vrhu lanca pašnjaka nalaze se zelene biljke. Na drugoj razini pašnjačkog lanca obično se nalaze fitofagi, tj. životinje koje jedu biljke. Primjer hranidbenog lanca travnjaka su odnosi između organizama na poplavnoj livadi. Takav lanac počinje livadskom cvjetnicom. Sljedeća karika je leptir koji se hrani nektarom cvijeta. Zatim dolazi stanovnik vlažnih staništa – žaba. Njezina zaštitna boja omogućuje joj da lovi svoj plijen u zasjedi, ali ga ne spašava od drugog grabežljivca – obične zmije. Čaplja, uhvativši zmiju, zatvara hranidbeni lanac na poplavnoj livadi.

Ako hranidbeni lanac počinje mrtvim biljnim ostacima, lešinama i životinjskim izmetom – detritusom, tzv. detritan, ili lanac razgradnje. Izraz "detritus" znači proizvod raspadanja. Posuđeno je iz geologije, gdje se detritus odnosi na proizvode razaranja stijena. U ekologiji, detritus je organska tvar uključena u proces razgradnje. Takvi lanci tipični su za zajednice na dnu dubokih jezera i oceana, gdje se mnogi organizmi hrane sedimentacijom detritusa koju stvaraju mrtvi organizmi iz gornjih osvijetljenih slojeva rezervoara.

U šumskim biocenozama detritski lanac počinje razgradnjom mrtve organske tvari od strane saprofagnih životinja. Ovdje najaktivnije sudjeluju u razgradnji organske tvari beskralježnjaci tla (člankonošci, crvi) i mikroorganizmi. Tu su i veliki saprofagi – kukci koji pripremaju supstrat za organizme koji provode procese mineralizacije (za bakterije i gljivice).

Za razliku od lanca pašnjaka, veličina organizama kada se kreću duž lanca detritusa ne povećava se, već se, naprotiv, smanjuje. Dakle, na drugoj razini mogu biti insekti kopači grobova. Ali najtipičniji predstavnici detritičnog lanca su gljive i mikroorganizmi koji se hrane mrtvom tvari i dovršavaju proces razgradnje bioorganskih tvari do stanja najjednostavnijih mineralnih i organskih tvari, koje zatim u otopljenom obliku konzumira korijenje zelenih biljaka. na vrhu lanca pašnjaka, čime započinje novi krug kretanja tvari.

Nekim ekosustavima dominiraju pašnjaci, dok drugima dominiraju lanci detritusa. Na primjer, šuma se smatra ekosustavom kojim dominiraju lanci detritusa. U ekosustavu trulog panja uopće nema lanca ispaše. Istodobno, primjerice, u površinskim ekosustavima mora gotovo sve proizvođače predstavljene fitoplanktonom pojedu životinje, a njihovi leševi tonu na dno, tj. napustiti objavljeni ekosustav. U takvim ekosustavima dominira ispaša ili hranidbeni lanac ispaše.

Opće pravilo u vezi bilo kojeg lanac ishrane, navodi: na svakoj trofičkoj razini zajednice većina energije apsorbirane iz hrane troši se na održavanje života, rasipa se i drugi organizmi je više ne mogu koristiti. Dakle, hrana koja se konzumira na svakoj trofičkoj razini nije potpuno asimilirana. Značajan dio se troši na metabolizam. Kako prelazimo na svaku sljedeću kariku u hranidbenom lancu, ukupna količina iskoristive energije koja se prenosi na sljedeću višu trofičku razinu se smanjuje.

Kruženje tvari u prirodi i hranidbeni lanci

Svi živi organizmi su aktivni sudionici u ciklusu tvari na planetu. Koristeći kisik, ugljični dioksid, vodu, mineralne soli i druge tvari, živi organizmi jedu, dišu, izlučuju produkte i razmnožavaju se. Nakon smrti, njihova se tijela razgrađuju na jednostavne tvari i vraćaju u vanjski okoliš.

Prijenos kemijskih elemenata iz živih organizama u okoliš i natrag ne prestaje ni na sekundu. Dakle, biljke (autotrofni organizmi) uzimaju ugljični dioksid, vodu i mineralne soli iz vanjskog okoliša. Pritom stvaraju organsku tvar i oslobađaju kisik. Životinje (heterotrofni organizmi), naprotiv, udišu kisik koji oslobađaju biljke, a jedući biljke asimiliraju organske tvari i oslobađaju ugljični dioksid i ostatke hrane. Gljive i bakterije jedu ostatke živih organizama i pretvaraju organske tvari u minerale, koji se nakupljaju u tlu i vodi. A biljke ponovno apsorbiraju minerale. Tako priroda održava stalni i beskrajni ciklus tvari i održava kontinuitet života.

Kruženje tvari i sve transformacije povezane s njim zahtijevaju stalan protok energije. Izvor takve energije je Sunce.

Na Zemlji, biljke apsorbiraju ugljik iz atmosfere putem fotosinteze. Životinje jedu biljke, prenoseći ugljik u hranidbeni lanac, o čemu ćemo kasnije govoriti. Kada biljke i životinje umru, one prenose ugljik natrag u zemlju.

Na površini oceana ugljikov dioksid iz atmosfere otapa se u vodi. Fitoplankton ga apsorbira za fotosintezu. Životinje koje se hrane planktonom izdišu ugljik u atmosferu i time ga prenose dalje hranidbenim lancem. Nakon što fitoplankton umre, može se reciklirati u površinskim vodama ili se taložiti na dno oceana. Tijekom milijuna godina ovaj je proces transformirao dno oceana u planetarno bogato skladište ugljika. Hladna strujanja prenose ugljik na površinu. Kada se voda zagrijava, oslobađa se kao plin i ulazi u atmosferu, nastavljajući ciklus.

Voda neprestano kruži između mora, atmosfere i kopna. Pod sunčevim zrakama isparava i diže se u zrak. Tamo se kapljice vode skupljaju u oblake i oblake. Padaju na tlo kao kiša, snijeg ili grad, koji se ponovno pretvaraju u vodu. Voda se upija u tlo i vraća u mora, rijeke i jezera. I sve počinje iznova. Tako se odvija ciklus vode u prirodi.

Većina vode ispari u oceanima. Voda u njemu je slana, a voda koja isparava s njegove površine je slatka. Dakle, ocean je svjetska "tvornica" slatke vode, bez koje je život na Zemlji nemoguć.

TRI STANJA TVARI. Postoje tri agregatna stanja tvari – čvrsto, tekuće i plinovito. Oni ovise o temperaturi i tlaku. U svakodnevnom životu vodu možemo promatrati u sva tri ova stanja. Vlaga isparava i prelazi iz tekućeg stanja u plinovito stanje, odnosno vodenu paru. Kondenzira se i pretvara u tekućinu. Na temperaturama ispod ništice voda se smrzava i prelazi u kruto stanje – led.

Kruženje složenih tvari u živoj prirodi uključuje hranidbene lance. Ovo je linearni zatvoreni niz u kojem se svako živo biće hrani nekim ili nečim, a samo služi kao hrana drugom organizmu. Unutar hranidbenog lanca travnjaka, organsku tvar stvaraju autotrofni organizmi poput biljaka. Biljke jedu životinje, a one pak jedu druge životinje. Gljive razlagačice razgrađuju organske ostatke i služe kao početak detritalnog trofičkog lanca.

Svaka karika u prehrambenom lancu naziva se trofička razina (od grčke riječi "trophos" - "prehrana").
1. Proizvođači, odnosno proizvođači, proizvode organske tvari od anorganskih. Proizvođači su biljke i neke bakterije.
2. Konzumenti, odnosno potrošači, konzumiraju gotove organske tvari. Konzumenti prvog reda hrane se proizvođačima. Potrošači 2. reda hrane se potrošačima 1. reda. Konzumenti 3. reda hrane se konzumentima 2. reda itd.
3. Reduktori, odnosno razarači, uništavaju, odnosno mineraliziraju organske tvari u anorganske. Razlagači uključuju bakterije i gljivice.

DETRITALNI LANCI HRANE. Postoje dvije glavne vrste hranidbenih lanaca - ispaša (lanci ispaše) i detritalni (lanci razgradnje). Osnovu hranidbenog lanca pašnjaka čine autotrofni organizmi kojima se hrane životinje. A u detritalnim trofičkim lancima, većinu biljaka ne konzumiraju biljojedi, već umiru i zatim se razgrađuju od strane saprotrofnih organizama (na primjer, glista) i mineraliziraju se. Dakle, detritivni trofični lanci počinju od detritusa, a zatim idu do detritivora i njihovih potrošača - grabežljivaca. Na kopnu su to lanci koji prevladavaju.

ŠTO JE EKOLOŠKA PIRAMIDA? Ekološka piramida je grafički prikaz odnosa između različitih trofičkih razina hranidbenog lanca. Lanac ishrane ne može sadržavati više od 5-6 karika, jer se pri prelasku na svaku sljedeću kariku gubi 90% energije. Osnovno pravilo ekološke piramide temelji se na 10%. Tako, na primjer, da bi formirao 1 kg mase, dupin treba pojesti oko 10 kg ribe, a njima pak treba 100 kg hrane - vodenih kralježnjaka, koji za nastanak trebaju pojesti 1000 kg algi i bakterija. takva masa. Ako se te veličine prikažu u odgovarajućem mjerilu redoslijedom njihove ovisnosti, tada se zapravo oblikuje svojevrsna piramida.

MREŽE HRANE. Često su interakcije između živih organizama u prirodi složenije i vizualno nalikuju mreži. Organizmi, osobito mesožderi, mogu se hraniti širokim spektrom bića iz različitih hranidbenih lanaca. Tako se hranidbeni lanci isprepliću tvoreći hranidbene mreže.