Категории организмов

Взаимоотношения между видами, находящимися на различных функционально связанных пищевых (трофических) уровнях, образуют систему трофических (пищевых) цепей, которые в свою очередь формируют трофическую структуру биоценоза.

Продуценты – это живые организмы, способные синтезировать органическое вещество из неорганического с использованием внешних источников энергии. Это в основном растительные организмы – автотрофы. Эта категория живых организмов в природных сообществах играет определяющую главенствующую роль в производстве органического вещества.

Продуценты по характеру источника энергии подразделяют на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие.

Накопление энергии в растениях происходит в результате процесса фотосинтеза. Сущность процесса заключается в том, что при воздействии солнечной энергии, при наличии хлорофилла из простых неорганических соединений образуются сложные органические, например, (в упрощенном виде):

6СО₂ + 6Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

В процессе фотосинтеза выделяется кислород, необходимый для живых организмов. Реальный процесс фотосинтеза представляет собой цепь более сложных реакций. Фотосинтез – единственный процесс в биосфере, ведущий к увеличению ее свободной энергии за счет внешнего источника. Запасенный в продуктах фотосинтеза энергия – основной источник энергии для человечества. Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется 150 млрд т органического вещества и выделяется около 200 млн т свободного кислорода.

Хемосинтез – процесс образования некоторыми бактериями органических веществ из СО₂ за счет энергии, полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода)

Суммарная масса продуцентов на Земле занимает более 95% массы всех живых организмов.

Консументы – это организмы, которые для построения собственного тела должны потреблять органическое вещество извне в виде пищи. Консументы являются гетеротрофами.

Консументы делятся на порядки.

Консументы 1-го порядка – животные, питающие растениями, потребляющие кислород и выделяющие углекислый газ.

2-го порядка – хищники и паразиты растительных организмов.

3 – 4-го порядка – сверхпаразиты.

Редуценты – организмы, питающиеся разлагающимися организмами. Здесь особенно велика роль микроорганизмов, до конца разрушающих органические остатки и превращающих их в конечные продукты (мин. Соли, углекислый газ, воду), поступающих в почву и вновь потребляемых растениями.

Категории организмов составляют трофические (пищевые) цепи. Трофические цепи имеют важнейшее значение для функционирования биогеоценозов и играют определяющую роль во взаимоотношениях живых организмов. При изучении любой биотической системы можно проследить различные трофические цепи. Они никогда не бывают изолированными, они соединены между собой, образуя сеть сложных взаимоотношений.

Совместная деятельность продуцентов, консументов, редуцентов определяет непрерывное поддержание глобального биологического круговорота веществ в биосфере Земли.

Правило пирамиды

В стабильных сообществах биомасса остается постоянной. Биомасса животных не может быть велика по сравнению с биомассой растений и составляет всего около 2% общей биомассы живого вещества, образуя так называемую пирамиду биомассы. Биомасса 1 трофического уровня – продуценты, 2- консументы 1, 3 - консументы 2. Итак, суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников. Известны три основных типа экологических пирамид:

1) пирамида чисел, отражающая численность организмов на каждом уровне, количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам неуклонно уменьшается .

2) пирамида биомассы, суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников..

3) пирамида продукции или энергии, показывающая изменение первичной продукции или энергии на последовательных трофических уровнях.

Пирамида продукции отражает законы расходования энергии в трофических цепях. В стабильных системах биомасса изменяется незначительно. Знание энергетики экосистемы и количественные ее показатели позволяют точно учесть возможность изъятия из природной экосистемы того или иного количества растительной и животной биомассы без подрыва ее продуктивности.