Трофические связи: консументы, продуценты, редуценты

Жизнь любого существа невозможна без других.

Все живые организмы взаимодействуют со средой и друг с другом. Эти взаимосвязи именуются экологическими, а их изучение – задача экологии.

Основные типы экологических взаимодействий:

· Информационные

· Пищевые (трофические)

· Конкурентные

· Репродуктивные

· Пространственные

· Все живые организмы подразделяются на три экологических категории:

· Продуценты: зеленые растения производят из неорганических веществ первичную биомассу, усваивают с помощью хлорофилла солнечную энергию – процесс фотосинтеза.

· Консументы: животные, потребляющие биомассу растений (консументы 1-го порядка: копытные) большинство грызунов, зерноядные птицы, растительноядные насекомые) и вторичную биомассу животных (консументы 2го порядка – плотоядные виды: хищники, падальщики)

· Редуценты: бактерии и грибы, разрушающие мертвую биомассу до исходных минеральных веществ, тем самым, возвращая их в биологический круговорот веществ.

При наличии необходимого количества неорганических соединений постоянного потока внешней (экзогенной) т.е. солнечной энергии и трехзвенной структуры продуцентов консументов и редуцентов формируются и функционируют разнообразные экосистемы образующие общеземную биосферу.

Выделяют три основные группы организмов:

продуценты — зеленые растения, способные к фотосинтезу, и бактерии, осуществляющие хемосинтез, т.е. организмы, дающие первичную продукцию;

консументы — организмы, потребляющие первичную или вторичную продукцию, т.е. потребляющие готовое органическое вещество и переводящие его в другие формы органического вещества (животные, паразитические растения и др.);

редуценты (деструкторы) — организмы, живущие за счет мертвых органических веществ и разлагающие их до минеральных веществ (многие бактерии, грибы и некоторые животные).

В свою очередь, консументы подразделяются на три подгруппы;

консументы первого порядка — растительноядные организмы, фитофаги, потребители органического вещества, доставляемого растениями;

консументы второго порядка — хищники и паразиты, питающиеся растительноядными организмами;

консументы третьего порядка — хищники и паразиты, питающиеся хищными животными и паразитами; представители последних двух групп называются зоофагами. Это подразделение в известной степени условно: имеется значительное количество всеядных животных, эврифагов, питающихся и растительной и животной пищей. Кроме того, животные, как указывал М.С. Гиляров (1965), не только переводят органическое вещество из одного вида в другой, но и выделяют минеральные или органические легкоминерализующиеся вещества, т.е. являются как консументами, так и в некоторой степени редуцентами. Таким образом, разделение организмов на три группы соответствует их роли в превращении вещества. Обмен веществ, происходящий в природе, возможен только при участии представителей всех трех групп организмов.

 

9.Трофические цепочки и трофические пирамиды. Правило 100%

Продуценты начинают собой трофические (пищевые) цепи. Трофические цепи образуют последовательность иерархических уровней, начинающуюся уровнем создания продукции, за которым следуют несколько уровней потребления.

Трофические цепи можно разделить на три важнейшие группы:

1. Цепи зеленых растений, или так называемые "пастбищные" пищевые цепи, которые начинаются зелеными растениями или водорослями, создающими органическое вещество путем фотосинтетической фиксации СО₂. Затем эта цепь разветвляется на несколько потоков, в том числе продолжается фитофагами (потребителями зеленых растений) — насекомыми, нематодами, моллюсками, млекопитающими, птицами и т.д., — а далее потребителями фитофагов: хищниками и паразитами.

2. Детритные пищевые цепи, которые начинает мертвое органическое вещество, созданное ранее растениями и не использованное в пастбищной цепи. Здесь возможно несколько вариантов цепи, в том числе цепи морского и пресноводного планктона, где первое звено гетеротрофов представлено бактериями — потребителями растворенного или дисперсного органического вещества, а далее цепь продолжают бактериофаги и хищники нескольких трофических уровней. Другой вариант — цепи почвенных микофагов (потребителей грибов), которые начинают грибы, разлагающие мертвые растительные остатки, а продолжают бесчисленные потребители грибов, их хищники и паразиты. Существуют и цепи "собственно детритофагов" (дождевых червей, моллюсков, грунтоядов морей и пресных вод), которые, заглатывая разлагающиеся органические вещества, переваривают в первую очередь микробов, осуществляющих это разложение, и продукты их метаболизма. У этих животных есть множество своих врагов (хищников и паразитов), так что эта цепь, особенно в море, может состоять из 5-6 звеньев.

3. Цепи "хемобиоса", образующиеся в донных осадках, на разломах океанической коры и в почвах автотрофными бактериями, способными к получению энергии за счет восстановления серы или окисления неорганических веществ. Такие цепи рассмотрены в главе "Биогеография Мирового океана".

Приводимая типология трофических цепей, как было показано Д.А. Криволуцким и А.Д. Покаржевским (1988), не является единственно возможной: ее можно строить не только по движению по цепи органического вещества, т.е. соединений углерода, но также и по азоту, водороду или сере. Интересно отметить, что в любой трофической цепи обязательно присутствует "микробиальное звено" или в виде "внешнего" компонента в открытой среде, или же в виде "внутреннего" звена в кишечниках потребляющих органические вещества животных, поскольку основные по массе органические соединения экосистем (гумус, лигнины, целлюлозу) могут перерабатывать только микробы.

Симбиоз. Примеры симбиотических отношений.

Симбиоз.

Объединенные симбиотическими отношениями виды не могут выжить друг без друга, т.е. симбиоз – это прямая противоположность конкуренции.

Лишайник – гриб + зеленые водоросли, совместно живущие в неразделимом организме. В Антарктиде найдены лишайники возрастом 10 тыс. лет (!) – самые древние особи живых организмов Земли. За 100 лет нарастает на 3-4 мм. Более 20 тыс. видов.

Каменный лишайник

Кладония (олений мох)

Шерсть ленивца наполнена симбионтами – зелеными водорослями

Растительноядные животные (термиты олени, люди) и бактерии или простейшие, живущие в их желудках, без которых они не могли бы переваривать целлюлозу.

Цветковые растения и их опылители насекомые, колибри.

 

Симбиоз — это тесное и продолжительное сосуществование представителей разных биологических видов. При этом в ходе коэволюции происходит их взаимоадаптация.

В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза (мутуализм). От желудочных и кишечных бактерий, без которых было бы невозможно пищеварение, до растений (зачастую орхидеи), чью пыльцу может распространять только один, определённый вид насекомых. Такие отношения успешны всегда, когда они увеличивают шансы обоих партнёров на выживание. Осуществляемые в ходе симбиоза действия или производимые вещества являются для партнёров существенными и незаменимыми. В обобщённом понимании такой симбиоз — промежуточное звено между взаимодействием и слиянием.

В более широком научном понимании симбиоз представляет собой любую форму взаимодействия между организмами разных видов, в том числе:

паразитизм — отношения, выгодные одному, но вредные другому симбионту. Обоюдно выгодный вид симбиоза называют мутуализмом.

Комменсализмом называют отношения, полезные одному, но безразличные другому симбионту, а

аменсализмом — отношения, вредные одному, но безразличные другому.