Продуценты

В основе любой экосистемы лежат живые и неживые организмы. Последние носят название абиотических факторов. Любая биотическая структура невозможна без продуцентов – живых существ, способных производить органические вещества, используя при этом неорганические. К ним относятся растения, процесс фотосинтеза которых происходит при помощи световой энергии. Растения, используя углерод, воду и определенные минеральные вещества, при воздействии на них хлорофилла способны синтезировать органические вещества.

Консументы

Это организмы, которые питаются готовыми органическими веществами. К ним относятся животные, люди, некоторые микроорганизмы, растения. А паразиты относятся к чему? Исходя из образа жизни, они являются консументами. А те бывают разных типов.

  • Первичные или первого порядка. К ним относятся животные, пищей которых являются растения.
  • Вторичные или второго и последующих порядков. Они питаются животной пищей, но в их рацион входят и растительные организмы, то есть первичные консументы.

    о значит, что паразиты относятся к ним. Консументами являются и животные, потребляющие органические вещества. Основную энергию они получают от съеденных растений. Это является началом общей пищевой цепи. Хищники питаются тканями растительноядных животных, а также слабыми плотоядными. Паразиты существуют за счет других организмов, а их, в свою очередь, используют сверхпаразиты. Исходя из этого, следует, что паразиты относятся к консументам. Микроорганизмы-редуценты заканчивают пищевую цепь, возвращая органические вещества в минеральное состояние. Энергетический поток при этом постепенно теряет свою силу.

Редуценты

Это особая группа микроорганизмов и грибов, которые разрушают останки мертвых растений и животных, превращая их в воду и диоксид углерода. Таким образом, паразиты относятся к микроорганизмам, которые завершают этот цикл и возвращают разрушенные вещества снова в атмосферу, но в новом состоянии. Так происходит формирование пищевых цепочек, которые от продуцентов идут к консументам и редуцентам.

Паразиты относятся к редуцентам, так как они полностью соответствуют их описанию и образу жизни. Все составляющие пищевой цепи тесно связаны между собой. Они взаимодействуют четко: одни поглощают различные вещества, а другие их выделяют. Кислород и органические вещества синтезируют продуценты, а питаются и дышат ими консументы и редуценты.

Гетеротрофы


Это организмы, не способные синтезировать органическое вещество из неорганического. Поэтому другие организмы производят его, а гетеротрофы только получают в готовом виде. Гетеротрофы в сообществах – это различного порядка консументы и редуценты. Паразиты относятся к гетеротрофам, которыми также являются: люди и животные, растения и грибы, не способные к фотосинтезу микроорганизмы. У некоторых растений-гетеротрофов полностью отсутствует хлорофилл. К ним относится раффлезия и заразиха, а некоторые сохранили какую-то его часть. Например, повилика.

Растения-паразиты

Что они из себя представляют? К растениям-паразитам относятся такие, которые утратили способность к самостоятельному образованию органических соединений, то есть к процессу фотосинтеза. Они не вырабатывают химическую энергию для своего питания, а высасывают сок из растений-хозяев, которым и питаются. Чтобы выжить, паразиты присасываются к корням и стеблям культурных и дикорастущих растений. Теряя питательные вещества, растения-хозяева сильно ослабевают и не могут развиваться нормально. Начинают отставать в росте и чахнуть. На таких растениях плоды не вызревают.

К растениям-паразитам относятся некоторые разновидности повилик, такие как клеверные и люцерновые. У этих сорняков нет хлорофилла и корней. Они своими длинными, гибкими стеблями полностью обвивают растение-хозяина и внедряются в него. Стеблевые паразиты, к которым относится повилика, высасывают сок до тех пор, пока полностью не иссушат растение. Существуют и корневые паразиты, к которым относится заразиха. Она атакует корни подсолнечника, томатов, табака, конопли.

Растения-полупаразиты


Их рационом также являются питательные вещества растения-хозяина, к которому паразиты присасываются корнями или стеблями. Но полупаразиты обладают способностью к фотосинтезу. И еще, если растение-хозяин погибнет, сорняки-полупаразиты продолжают жить на нем самостоятельно. Примером является омела, у которой есть хлорофилл, и она обладает способностью к фотосинтезу. Какую-то часть пищи этот полупаразит добывает самостоятельно, пуская вглубь ткани растения-хозяина присоски.

Омела насчитывает много разновидностей, и почти все из них паразитируют на деревьях. Причем омела одного и того же вида спокойно живет на разных деревьях. Но в природе существуют такие подвиды, которые приспособлены к какой-то одной породе дерева. Например, если росток омелы сосновой поселится на груше и начнет разрушать ее, ткани дерева-хозяина омертвеют, а омела погибнет.

Грибы-паразиты

Их в природе насчитывается две тысячи видов. Для того чтобы выжить, грибы-паразиты используют доноров. Ими являются насекомые, животные, рыбы, растения. Местом поселения грибов могут быть мертвые деревья, животные или опавшая листва. К грибам-паразитам относятся ржавчинные грибы, головня, спорынья. Они поражают картофель, пшеницу, овес и другие растения. Это приводит к снижению урожайности.


К грибам-паразитам относятся аспергиллы и кордицепсы, местом поселения которых являются насекомые. У зараженной пчелы мицелий гриба аспергилла прорастает быстро. Это приводит к покрытию хитинового покрова насекомого белой оболочкой. Пчела погибает. Что касается гриба кордицепса, так он устраивается еще лучше: поселяется внутри гусеницы, питается ее внутренностями и прорастает наружу. Как только это случится, гусеница погибает. Наиболее вредоносными шляпочными грибами являются опенки и чешуйчатки.

Классификация паразитов

Она основывается на различных критериях. Рассмотрим некоторые из них. По месту обитания паразиты бывают:

  • Внутренние, поселяющиеся внутри хозяйского организма.
  • Внешние, живущие на поверхности тела хозяина.

По времени паразитирования в период развития:

  • Постоянные – оказывают пагубное воздействие в течение всей жизни. Например, это трихомонада.
  • Периодические – проявляются отдельными периодами. Например, плоские черви.
  • Кратковременные – один или несколько раз сталкиваются на непродолжительное время с организмом хозяина. Это могут быть блохи, пиявки, клопы, комары.

По взаимосвязи паразита с хозяином:

  • Безусловные – процесс развития паразита не может завершиться без посредника.
  • Относительные – паразитируют на определенном этапе развития и жизни.

1. Что такое пищевая сеть?


Ответ. Пищевая (трофическая) цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель. Пищевая сеть — система взаимосвязей между пищевыми цепями.

2. Какие организмы относятся к продуцентам?

Ответ. Продуценты — организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических, то есть, все автотрофы. Это, в основном, зелёные растения (синтезируют органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза), однако некоторые виды бактерий-хемотрофов способны на чисто химический синтез органики без солнечного света.

3. Чем консументы отличаются от продуцентов?

Ответ. Консументы — гетеротрофы, организмы, потребляющие готовые органические вещества, создаваемые автотрофами (продуцентами). В отличие от редуцентов, консументы не способны разлагать органические вещества до неорганических. К консументам относят животных, некоторые микроорганизмы, а также паразитические и насекомоядные растения. Классифицируют консументов первого, второго и других порядков, так как на каждом этапе передачи вещества и энергии в трофической цепи теряется до 90 %. Экологические пирамиды редко состоят из более чем четырёх порядков консументов.

Вопросы после § 85

1. Что такое экологическая пирамида? Какие процессы в сообществе она отражает?

Ответ. Падение количества энергии при переходе с одного трофического уровня на другой (более высокий) определяет число этих уровней и соотношение хищников и жертв. Подсчитано, что на любой данный трофический уровень поступает около 10 % (или чуть более) энергии предыдущего уровня. Поэтому общее число трофических уровней редко бывает более четырех-шести.


Данное явление, изображенное графически, получило название экологическая пирамида. Различают пирамиду численности (особей), пирамиду биомассы и пирамиду энергии.

Основание пирамиды образуют продуценты (растения). Над ними располагаются консументы первого порядка (травоядные). Следующий уровень представляют консументы второго порядка (хищники). И так далее до вершины пирамиды, которую занимают наиболее крупные хищники. Высота пирамиды обычно соответствует длине пищевой цепи.

Пирамида биомассы показывает соотношение биомассы организмов разных трофических уровней, изображенных графически таким образом, что длина или площадь прямоугольника, соответствующего определенному трофическому уровню, пропорциональна его биомассе

2. В чем отличие пирамид численности и энергии?

Ответ. Экологические пирамиды можно отнести к трем основным типам:

Пирамиды численности, которые отражают численность отдельных организмов; пирамиды биомасс, характеризующихобщуюмассуособей каждоготрофического уровня; пирамиды продукции, характеризующие продукцию каждого трофического уровня.

Пирамиды численности, как правило, наименее информативны и показательны, поскольку численность организмов одного трофического уровня в экосистеме в значительной степени зависит от их размеров. Например, масса одной лисицы равна массе нескольких сотен мышей.


Обычно численность гетеротрофных организмов в экосистеме выше, чем автотрофных. На одном дереве (первый трофический уровень) может кормиться до нескольких тысяч насекомых (второй трофический уровень). С повышением трофического уровня гетеротрофных организмов средние размеры особей находящихся на нем обычно повышаются, а их численность снижается. Поэтому пирамиды численности в экосистемах часто имеют вид «новогодней елки».

Пирамиды биомасс гораздо лучше выражают соотношения между разными трофическими уровнями экосистемы. В целом, биомасса более низких уровней превышает биомассу более высоких. Однако из этого правила имеются существенные исключения. Например, в морях биомасса растительноядного зоопланктона существенно (иногда в 2 – 3 раза) больше биомассы фитопланктона, представленного преимущественно одноклеточными водорослями. Это объясняется тем, что водоросли очень быстро выедаются зоопланктоном, но от полного выедания их предохраняет очень высокая скорость деления их клеток.

Наиболее полное представление о функциональной организации экосистем дают пирамиды продукций. При этом величины продукций каждого трофического уровня лучше представлять в единых единицах измерения, лучше всего в энергетических. В таком случае пирамиды продукций будут являться пирамидами энергий.


В противоположность пирамидам численности и биомассы, отражающим статику системы (т. е. характеризующим количество организмов в данный момент времени), пирамиды продукции характеризуют скорости прохождения энергии пищи по трофическим цепям. Если правильно учтены все величины поступления и расхода энергии в трофической цепи, то в соответствии со вторым законом термодинамики пирамиды продукции всегда будут иметь правильную форму.

Численность и биомасса организмов, которые может поддерживать какой-либо уровень в тех или иных условиях зависит не от количества фиксированной энергии, имеющейся в данный момент на предыдущем уровне (т. е. от биомассы последнего), а от скорости продуцирования пищи на нем.

3. Почему пирамида численности может быть прямой и перевернутой?

Ответ. Если скорость воспроизводства популяции жертвы высока, то даже при низкой биомассе такая популяция может быть достаточным источником пищи для хищников, имеющих более высокую биомассу, но низкую скорость воспроизводства. По этой причине пирамиды численности или биомассы могут быть перевернутыми, т. е. низкие трофические уровни могут иметь меньшие плотность и биомассу, чем более высокие уровни.

Например, на одном дереве могут жить и кормиться множество насекомых (перевернутая пирамида численности). Перевернутая пирамида биомассы свойственна морским экосистемам, где первичные продуценты (фитопланктонные водоросли) очень быстро делятся, а их потребители (зоопланктонные ракообразные) гораздо крупнее, но размножаются значительно медленнее. Морские позвоночные имеют еще большую массу и длительный цикл воспроизводства.


► Рассчитайте долю энергии, поступившей на 5-й трофический уровень, при условии, что ее общее количество на 1-м уровне составляло 500 единиц.

Ответ. Первый уровень – 500, второй – 50, третий – 5, четвертый — 0,5, пятый — 0,05 единиц.

Основные закономерности иерархии биосферы (трофические уровни)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector