Трофічні рівні, типи, значення, схеми і визначення харчового ланцюга

зміст:

• 1 Що таке харчова ланцюг?
• 2 Автотрофи і гетеротрофи
• 3 Рівні харчової (трофічної) ланцюга

• 3.1 Перший трофічний рівень
• 3.2 Другий трофічний рівень
• 3.3 Третій трофічний рівень
• 3.4 Четвертий трофічний рівень
• 3.5 П`ятий трофічний рівень

Що таке харчова ланцюг?

Кожен організм повинен отримувати енергію для життя. Наприклад, рослини споживають енергію сонця, тварини харчуються рослинами, а деякі тварини харчуються іншими тваринами.

Харчова (трофічна) ланцюг - це послідовність того, хто кого їсть в біологічному співтоваристві (екосистемі) для отримання поживних речовин і енергії, що підтримують життєдіяльність.

Автотрофи і гетеротрофи

автотрофи - живі організми, які виробляють свою їжу, тобто власні органічні сполуки, з простих молекул, таких як вуглекислий газ. Існує два основних типи автотрофов:

• Фотоавтотрофи (фотосинтезуючі організми) такі, як рослини, переробляють енергію сонячного світла для отримання органічних сполук - цукрів - з вуглекислого газу в процесі фотосинтезу. Іншими прикладами фотоавтотрофов є водорості і ціанобактерії.

• Хемоавтотрофи отримують органічні речовини завдяки хімічним реакціям, в яких задіяні неорганічні сполуки (водень, сірководень, аміак і т.д.). Цей процес називається хемосинтезом.

Автотрофи є основою кожної екосистеми на планеті. Вони складають більшість харчових ланцюгів і мереж, а енергія, що отримується в процесі фотосинтезу або хемосинтезу, підтримує всі інші організми екологічних систем. Коли мова йде про їхню роль в харчових ланцюгах, автотрофи можна назвати продуцентами або виробниками.

гетеротрофи, також відомі як споживачі, не можуть використовувати сонячну або хімічну енергію, для виробництва власної їжі з вуглекислого газу. Замість цього, гетеротрофи отримують енергію, споживаючи інші організми або їх побічні продукти. Люди, тварини, гриби і багато бактерії - гетеротрофи. Їх роль в харчових ланцюгах полягає в споживанні інших живих організмів. Існує безліч видів гетеротрофов з різними екологічними ролями: від комах і рослин до хижаків і грибів.

Рівні харчової (трофічної) ланцюга

Схема рівнів харчової (трофічної) ланцюга

Харчова ланцюг являє собою лінійну послідовність організмів, які передають поживні речовини і енергію починаючи з продуцентів і до вищих хижаків.

Трофічний рівень організму - це положення, яке він займає в харчовому ланцюгу.

Перший трофічний рівень

Харчова ланцюг починається з автотрофного організму або продуцента, котра здійснює власну їжу з первинного джерела енергії, як правило, сонячної або енергії гідротермальних джерел серединно-океанічних хребтів. Наприклад, фотосинтезирующие рослини, хемосинтезирующие бактерії і археї.

Другий трофічний рівень

Далі йдуть організми, які харчуються автотрофами. Ці організми називаються рослиноїдних тваринами або первинними споживачами і споживають зелені рослини. Приклади включають комах, зайців, овець, гусениць і навіть корів.

Третій трофічний рівень

Наступною ланкою в харчовому ланцюзі є тварини, які їдять травоїдних тварин - їх називають вторинними споживачами або м`ясоїдними (хижими) тваринами (Наприклад, змія, яка харчується зайцями або гризунами).

Четвертий трофічний рівень

У свою чергу, цих тварин їдять більші хижаки - третинні споживачі (Наприклад, сова їсть змій).

П`ятий трофічний рівень

Теоретичних споживачів їдять четвертинні споживачі (Наприклад, яструб їсть сов).

Кожна харчова ланцюг закінчується вищим хижаком або суперхіщніком - тваринам без природних ворогів (наприклад, крокодил, білий ведмідь, акула і т.д.). Вони є "господарями" своїх екосистем.

Коли будь-якої організм вмирає, його врешті-решт з`їдають детритофаги (такі, як гієни, стерв`ятники, черви, краби і т.д.), а інша частина розкладається за допомогою редуцентов (в основному, бактерій і грибів), і обмін енергією триває.

Стрілки в харчовому ланцюгу показують потік енергії, від сонця або гідротермальних джерел до вищих хижаків. У міру того, як енергія перетікає з організму в організм, вона втрачається на кожній ланці ланцюга. Сукупність багатьох харчових ланцюгів називається харчової мережею.

Положення деяких організмів у харчовому ланцюгу може варіюватися, оскільки їх раціон відрізняється. Наприклад, коли ведмідь їсть ягоди, він виступає як рослиноїдна тварина. Коли він з`їдає гризуна, який ласує рослинами, то ставати первинним хижаком. Коли ведмідь їсть лосося, то виступає суперхіщніком (це пов`язано з тим, що лосось є первинним хижаком, оскільки він харчується оселедцем, а вона їсть зоопланктон, який харчується фітопланктоном, який виробляє власну енергію завдяки сонячному світлу). Подумайте про те, як змінюється місце людей в харчовому ланцюгу, навіть часто протягом одного прийому їжі.

Редуценти в харчовому ланцюгу

Слід згадати ще одну групу споживачів, хоча вона не завжди фігурує в схемах харчових ланцюгів. Ця група складається з редуцентов, організмів, які переробляю мертві органічні речовини і відходи, перетворюють їх на неорганічні сполуки.

Редуценти іноді вважаються окремим трофічних рівнем. Як група, вони харчуються відмерлими організмами, які надходять на різних трофічних рівнях. (Наприклад, вони здатні переробляти розкладається рослинна речовина, тіло недоїденою хижаками білки або останки померлого орла.) У певному сенсі, трофічний рівень редуцентов проходить паралельно стандартній ієрархії первинних, вторинних і третинних споживачів. Гриби і бактерії є ключовими редуцентамі в багатьох екосистемах.

Редуценти, як частина харчового ланцюга, грають важливу роль в підтримці здорової екосистеми, оскільки завдяки їм, в грунт возвращаютсяц поживні речовини і волога, які в подальшому використовується продуцентами.

Типи харчових ланцюгів

У природі, як правило, виділяють два типи харчових ланцюгів: пастбищную і детритной.

Пастбищная харчова ланцюг

Схема пасовиську харчового ланцюга

Цей тип харчового ланцюга починається з живих зелених рослин, призначених для харчування рослиноїдних тварин, якими харчуються хижаки. Екосистеми з таким типом ланцюга безпосередньо залежать від сонячної енергії.

Таким чином, пасовищний тип харчового ланцюга залежить від автотрофного захоплення енергії і переміщення її по ланках ланцюга. Більшість екосистем в природі дотримуються цього типу харчового ланцюга.

Приклади пасовиську харчового ланцюга:

• Трава Коник Птах Ястреб-
• Рослини Заєць Лиса Лев.

Детритной харчова ланцюг

Схема детритной харчового ланцюга

Цей тип харчового ланцюга починається з розкладається органічного матеріалу - детриту - який вживають детритофаги. Потім, детритофагами харчуються хижаки. Таким чином, подібні харчові ланцюги менше залежать від прямої сонячної енергії, ніж пасовищні. Головне для них - приплив органічних речовин, вироблених в іншій системі.

Наприклад, такий тип харчового ланцюга зустрічається в розкладається підстилці помірного лісу.

Енергія в харчовому ланцюгу

Енергія переноситься між трофічними рівнями, коли один організм харчується іншим і отримує від нього поживні речовини. Однак цей рух енергії неефективне, і ця неефективність обмежує протяжність харчових ланцюгів.

Коли енергія входить в трофічний рівень, частина її зберігається як біомаса, як частина тіла організмів. Ця енергія доступна для наступного трофічного рівня. Як правило, тільки близько 10% енергії, яка зберігається у вигляді біомаси на одному трофічні рівні, зберігається у вигляді біомаси на наступному рівні.

Цей принцип часткового перенесення енергії обмежує довжину харчових ланцюгів, які, як правило, мають 3-6 рівнів.

На кожному рівні, енергія втрачається у вигляді тепла, а також у формі відходів і відмерлої матерії, які використовують редуценти.

Чому так багато енергії виходить з харчової мережі між одним трофічних рівнем і іншим? Ось кілька основних причин неефективної передачі енергії:

• На кожному трофічному рівні значна частина енергії розсіюється у вигляді тепла, оскільки організми виконують клітинне дихання і пересуваються в повсякденному житті.
• Деякі органічні молекули, якими харчуються організми, не можуть перетравлюватися і виходять у вигляді фекалій.
• Не всі окремі організми в трофічні рівні будуть з`їдені організмами з наступного рівня. Замість цього, вони вмирають, не будучи з`їденими.
• Кал і нез`їдені мертві організми стають їжею для редуцентов, які їх метаболизируют і перетворюють в свою енергію.

Отже, жодна з енергій насправді не зникає - все це в кінцевому підсумку призводить до виділення тепла.

Значення харчового ланцюга

1. Дослідження харчового ланцюга допомагають зрозуміти кормові відносини і взаємодія між організмами в будь-якій екосистемі.

2. Завдяки їм, є можливість оцінити механізм потоку енергії і циркуляцію речовин в екосистемі, а також зрозуміти рух токсичних речовин в екосистемі.

3. Вивчення харчового ланцюга дозволяє зрозуміти проблеми біопосилення.

У будь-харчового ланцюга, енергія втрачається кожен раз, коли один організм споживається іншим. У зв`язку з цим, має бути набагато більше рослин, ніж рослиноїдних тварин. Автотрофов існує більше, ніж гетеротрофов, і тому більшість з них є рослиноїдних, ніж хижаками. Хоча між тваринами існує гостра конкуренція, всі вони взаємопов`язані. Коли один вид вимирає, це може впливати на безліч інших видів і мати непередбачувані наслідки.