• Что такое цепь питания
• Из чего состоит цепь питания
• Виды цепей питания
• Примеры цепей питания
• Что такое пищевая сеть и чем она отличается от цепи питания
• Что произойдет, если исчезнет одно звено цепи питания
• Часто задаваемые вопросы
• Главное о цепях питания

Цепь питания — это последовательность организмов, в которой каждый предыдущий участник служит пищей для следующего, обеспечивая передачу вещества и энергии. Из каких звеньев состоят пищевые цепи, какими они бывают и почему исчезновение одного вида может изменить всю экосистему — в материале РИА Новости.

Цепь питания, или трофическая цепь, — это линейная последовательность организмов, связанных отношениями "пища — потребитель". Вместе с органическим веществом от одного звена к другому передается заключенная в нем энергия.

Простейшая схема выглядит так:

Растение — травоядное животное — хищник — редуценты

Например, в схеме "трава — заяц — лиса" трава является источником вещества и энергии для зайца, а заяц — для лисы.

Большинство наземных пищевых цепей получает первоначальную энергию от солнца. Зеленые растения превращают солнечную энергию в энергию химических связей в процессе фотосинтеза. Затем она переходит к травоядным и хищным животным. В некоторых экосистемах, например возле глубоководных гидротермальных источников, основой производства органического вещества служит не фотосинтез, а хемосинтез.

Цепь питания показывает только один путь передачи энергии. Один и тот же организм обычно питается разными видами и сам может становиться добычей нескольких хищников, поэтому реальная структура природной экосистемы сложнее линейной схемы.

Каждое звено цепи питания занимает определенный трофический уровень — положение организма в системе передачи вещества и энергии. Основные группы участников — продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты образуют основу большинства пищевых цепей. Растения, водоросли и фитопланктон используют энергию света для синтеза органического вещества.

Консументы первого порядка — преимущественно травоядные. Консументы второго порядка поедают травоядных, а следующие уровни занимают более крупные хищники и всеядные животные. Положение вида не всегда постоянно: всеядный организм может получать пищу с разных трофических уровней.

Редуценты, прежде всего бактерии и грибы, разрушают остатки растений, животных и продукты их жизнедеятельности. Благодаря им химические элементы возвращаются в почву и воду в доступной для продуцентов форме, поддерживая круговорот веществ.

При переходе на следующий трофический уровень передается только часть энергии, накопленной предыдущим. Остальная расходуется на дыхание, движение, рост и другие процессы.

Для упрощенных расчетов используют правило 10%, связанное с работами эколога Реймонда Линдемана. Оно предполагает, что следующий трофический уровень получает в среднем около одной десятой энергии предыдущего:

10 000 кДж — 1000 кДж — 100 кДж — 10 кДж

В этом примере продуценты накопили 10 тысяч килоджоулей, консументам первого порядка перешло около тысячи, второго — около 100, а третьего — примерно десять килоджоулей.

Важно! Правило 10% — ориентировочная модель, а не неизменный закон для всех экосистем.

Потеря энергии объясняет форму экологической пирамиды и ограничивает длину пищевых цепей.

Выделяют два основных типа пищевых цепей — пастбищные и детритные.

Пастбищная цепь, или цепь выедания, начинается с зеленого растения, водоросли либо другого продуцента. Затем следуют консументы первого порядка — травоядные животные, после которых располагаются хищники.

Например:

• трава — кузнечик — лягушка — змея;
• листья дуба — гусеница — синица — ястреб;
• фитопланктон — зоопланктон — мелкая рыба — щука.

Пастбищные цепи особенно заметны в наземных и водных экосистемах, где основой служат растения, водоросли или фитопланктон.

Детритная цепь, или цепь разложения, начинается с детрита — мертвого органического вещества. Это могут быть опавшие листья, отмершие части растений, останки животных и продукты их жизнедеятельности.

Детритом питаются детритофаги — дождевые черви, мокрицы, некоторые насекомые и другие организмы. Их, в свою очередь, поедают хищники.

Например:

• опавшие листья — дождевой червь — дрозд — ястреб;
• мертвая древесина — личинка жука — дятел — ястреб;
• растительный детрит в воде — мелкие ракообразные — рыба — цапля.

Пастбищные и детритные цепи не существуют изолированно. Организмы погибают, становятся детритом и включаются в процессы разложения, поэтому оба типа связаны общим круговоротом веществ.

Конкретный состав пищевой цепи зависит от экосистемы и обитающих в ней видов. В лесу основой могут служить деревья и кустарники, на лугу — травы, а в водной экосистеме — водоросли и фитопланктон.

Приведенные схемы показывают возможные направления передачи вещества и энергии. В реальной природе рацион животных обычно включает больше одного вида пищи.

Лесная экосистема включает множество растений, травоядных, всеядных и хищных животных. Здесь одновременно действуют пастбищные и детритные цепи.

Примеры пастбищных цепей:

• листья березы — гусеница — синица — ястреб;
• желуди — лесная мышь — сова;
• молодые побеги — заяц — лиса.

Детритная цепь леса может выглядеть так:

Опавшие листья — дождевой червь — дрозд — ястреб

На лугу и в степи продуцентами служат травы и другие зеленые растения. Их поедают насекомые, грызуны и травоядные млекопитающие, которые становятся добычей хищников.

Примеры:

• трава — кузнечик — лягушка — уж;
• злаки — полевая мышь — сова;
• трава — заяц — лиса;
• семена растений — суслик — степной орел.

Количество звеньев может различаться. В короткой схеме "трава — заяц — лиса" представлены три трофических уровня, а в цепи с кузнечиком, лягушкой и ужом — четыре.

Основными продуцентами многих водных экосистем являются водоросли и фитопланктон. Ими питается зоопланктон, который служит кормом для рыб и других водных животных.

Пример для пресного водоема:

Водоросли — дафния — мелкая рыба — щука

Другой вариант:

Водное растение — личинка насекомого — карась — цапля

Пример морской цепи:

Фитопланктон — зоопланктон — анчоус — тунец

Еще одна морская схема:

Фитопланктон — криль — усатый кит

Пищевая цепь показывает один линейный путь передачи вещества и энергии, а пищевая сеть объединяет множество пересекающихся цепей. Трофическая сеть точнее описывает экосистему, поскольку большинство организмов использует несколько источников пищи.

Пример линейной цепи:

Трава — мышь — сова

Упрощенная пищевая сеть выглядит сложнее:

• трава — кузнечик — лягушка — уж;
• трава — мышь — сова;
• семена — мышь — лиса;
• кузнечик — птица — ястреб;
• мышь — уж — ястреб.

Чем больше в экосистеме видов и альтернативных связей, тем больше у нее возможностей компенсировать изменение численности отдельных организмов. Однако это не означает, что любая богатая пищевая сеть автоматически устойчива к любым нарушениям.

Исчезновение одного звена может изменить численность организмов на соседних трофических уровнях и нарушить природный баланс.

Например:

Трава — полевка — сова

Если сов становится значительно меньше, численность полевок может вырасти. Грызуны начнут потреблять больше травы и семян, что скажется на восстановлении растений и количестве пищи для других травоядных. Если исчезнут полевки, совам придется искать другую добычу или покинуть территорию, а растения, которыми питались грызуны, могут распространиться сильнее.

Последствия не всегда развиваются по одной схеме. Если у хищника много альтернативной добычи, он может сохранить численность. Если исчезнувший организм выполнял уникальную функцию, нарушение окажется более выраженным.

Ответы на частые вопросы о строении и длине пищевых цепей.

Единого числа нет, но многие цепи включают несколько трофических уровней.

Первый уровень обычно занимают продуценты — растения, водоросли и фитопланктон. Они создают органическое вещество, используя солнечную энергию, а в некоторых экосистемах — энергию химических реакций.

Цепь показывает один путь передачи энергии, а сеть объединяет множество связанных цепей. Пищевая сеть лучше отражает реальные отношения между организмами в экосистеме.

На каждом следующем трофическом уровне остается меньше доступной энергии. В определенный момент ее становится недостаточно для поддержания еще одного устойчивого уровня потребителей.

Нет. Пастбищная цепь обычно начинается с растения, водоросли или другого продуцента, а детритная — с мертвого органического вещества.

В упрощенных схемах их часто ставят в конце, однако бактерии и грибы разлагают остатки организмов со всех трофических уровней. Поэтому их роль выходит за пределы одной линейной цепи.

Цепи питания показывают, как вещество и энергия переходят между организмами.

Главные факты о цепях питания:

• цепь питания — последовательность организмов, связанных отношениями питания;
• первый трофический уровень большинства цепей занимают продуценты;
• консументы первого порядка питаются продуцентами, а следующие уровни представлены преимущественно всеядными и хищниками;
• редуценты разлагают мертвое органическое вещество и возвращают химические элементы в окружающую среду;
• пастбищная цепь начинается с живого продуцента, детритная — с органических остатков;
• правило 10% приблизительно описывает уменьшение энергии при переходе между уровнями;
• пересекающиеся пищевые цепи образуют трофическую сеть;
• исчезновение одного звена может изменить численность других организмов и устойчивость экосистемы.