18. Пищевые (трофические) цепи. Компоненты и звенья пищевой цепи. Функциональное значение пищевых цепей.

Пищевая (трофическая) цепь — последовательность организмов и их производных, в которой один организм использует предыдущий в качестве пищи. Цепь питания обычно состоит из продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты — производители первичного органического вещества из неорганических веществ. Такие организмы производят органическое вещество и обеспечивают им не только себя, но и другие организмы в биоценозе (фотосинтезирующие растения и бактерии, а также хемосинтезирующие бактерии).

Консументы — потребители органического вещества. Эти организмы потребляют и перераспределяют органическое вещество между собой. Консументы могут сами синтезировать органические вещества, но только уже на основе готовых органических веществ, которые они получают от других организмов. Они не могут производить органические вещества только из неорганических компонентов (растительноядные животные, хищные животные, растения и грибы, питающиеся падалью животные, паразитические бактерии, грибы, растения).

Редуценты — разрушители мертвого органического вещества до неорганических веществ. Минерализуя мертвую органику, редуценты способствуют возвращению исходных неорганических веществ в окружающую среду, что крайне важно для поддержания процесса круговорота веществ в экосистеме (бактерии и грибы, разрушающие мертвую органику; гнилостные бактерии, плесневые грибы). Все звенья пищевой цепи взаимосвязаны и взаимозависимы. Между ними от первого к последнему звену осуществляется передача вещества и энергии. При передаче энергии с одного трофического уровня на другой происходит ее потеря. В результате цепь питания не может быть длинной. Обычно в состав пищевой цепи входят четыре-восемь звеньев.

Например: дуб, дубовая тля, божья коровка семиточечная, травяная лягушка, уж, ястреб-тетеревятник, гнилостные бактерии. Дуб является продуцентом, преобразующим неорганические вещества в органические, запасая в них энергию солнечного света, поступающего в экосистему дубравы. Дубовая тля является консументом первого порядка и потребляет первичное органическое вещество продуцента. В свою очередь это насекомое-фитофаг является пищей консументу второго порядка — божьей коровке — и т. п. Ястреб тетеревятник (консумент пятого порядка) после смерти является источником пищи для редуцентов — гнилостных бактерий.

В состав пищевой цепи могут не входить консументы. Примером может служить следующая последовательность: дуб (опавшая листва), сапротрофные бактерии.

Опавшая листва дуба в данном случае не потребляется консументами (фитофагами), а отмирает и перерабатывается редуцентами (бактериями).

Функциональное значение пищевых цепей заключается в трех основных аспектах: обеспечение процесса саморегуляции и, соответственно, устойчивости экосистемы; перенос вещества и энергии; обеспечение круговорота веществ в экосистеме.

Саморегуляция численности отдельных популяций в составе экосистемы осуществляется благодаря пищевым взаимоотношениям в трофических цепях. Так, консументы первого порядка регулируют численность продуцентов, не позволяя одному виду, продуцирующему первичное органическое вещество, захватить все жизненное пространство в экосистеме, что негативно отразится на устойчивости последней. Численность консументов первого порядка регулируют консументы второго порядка и т.д.

Перенос энергии и вещества. Основа функционирования большинства наземных и океанических экосистем - солнечная энергия. Чем короче пищевая цепь и чем ближе организм к ее началу, тем больше энергии доступно для популяции, тем больше биомасса популяции и ниже занимаемый ею трофический уровень.

Круговорот веществ. В результате дыхания, разложения трупов животных и растительных остатков органические вещества превращаются в неорганические соединения, которые возвращаются снова в природную среду и могут опять использоваться автотрофами.