Тема 4 трофические взаимодействия в экосистемах

По участию в биогенном круговороте веществ в биоце­нозе имеются три группы организмов: продуценты, консументы и редуценты..

1. Продуценты (производители) — автотрофные (самопитающиеся) организмы, способные производить (синтези­ровать) сложные органические вещества из простых неорга­нических соединений.

Существует два вида таких организмов: фотосинтезирующие и хемосинтезирующие. Фотосинтезирующие ор­ганизмы синтезируют органические соединения из С0₂, Н₂0 и минеральных веществ, используя при этом сол­нечную энергию. К таким организмам относятся зеленые растения, водоросли и некоторые бактерии. Хемосинте­зирующие организмы осуществляют синтез органических соединений за счет энергии, получаемой при окислении ам­миака, сероводорода, железа и т.д. Хемосинтез наблюдается в подземных условиях, в глубоководных зонах Мирового океана.

Общее количество биомассы органического вещества, синтезированного продуцентами, является валовой пер­вичной продукцией. Часть синтезированной биомас­сы в процессе жизнедеятельности растений расходуется на собственные нужды. Оставшаяся часть называется чи­стой первичной продукцией, которая служит источником питания для организмов следующего трофического уровня (греч. trophe — пища, питание) — консументов.

2. Консументы — гетеротрофные (греч. heteros- другой) организмы (животные, значительная часть микроорганиз­мов, насекомоядные растения), использующие в качестве источника питания органические вещества, произведенные другими организмами.

Консументы образуют трофические уровни (не более 3-4).

Консументы I порядка — организмы, являющиеся непо­средственными потребителями первичной органической продукции. В общем случае это растительноядные животные (фитофаги). Часть пищи они используют для обеспе­чения процессов жизнедеятельности. Оставшаяся пища трансформируется в новые органические вещества, назы­ваемые чистой вторичной продукцией.

Консументы II порядка — это животные с плотоядным типом питания (зоофаги).

Консументы III порядка — это животные — паразиты и сверхпаразиты. В самом общем случае паразитизм от­личается от хищничества тем, что паразит не убивает свою жертву (хозяина), а длительное время питается за его счет и проживает в нем или на нем. К сверхпаразитам относятся те организмы, хозяева которых сами ведут пара­зитический образ жизни.

3. Редуценты (лат. reducentis — возвращающий, восста­навливающий), или деструкторы, — организмы, разлага­ющие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганические вещества. К редуцентам относятся бакте­рии, грибы, простейшие, т.е. находящиеся в почве гетеро­трофные микроорганизмы. Упомянутые неорганические вещества могут снова вовлекаться растениями в круговорот веществ, таким образом замыкая его.

В процессе питания энергия и вещество, содержащиеся в организмах одного трофического уровня, потребляют­ся организмами другого уровня. Перенос энергии и веще­ства от продуцентов через ряд гетеротрофных организмов в процессе питания называется пищевой цепью.

Различают два основных типа пищевых цепей: выедания (пастбищная) и разложения (детритная).

Пастбищная цепь начинается с зеленых растений. Следующим звеном являются растительноядные животные, затем идут хищни­ки и последние — редуценты. Как известно, значительная часть хлорофиллоносных элементов растений в течение года отмирает. Это опад лиственных и хвойных деревьев, трава. Разложение данной мертвой органики происходит в детритных цепях с помощью особых групп консумен­тов — сапрофагов.

Для наземных биоценозов этот процесс сосредоточен в почве и в подстилке, при этом разложение происходит последовательно. Группы сапрофагов сменяют друг друга в соответствии с присущим им типом питания. Среди жи­вотных сапрофагами являются жуки-мертвоеды, кожееды, навозники, личинки некоторых мух, дождевые черви. Неко­торые насекомые только механически разрушают мертвые ткани. Все эти организмы готовят субстрат для следующей группы организмов — грибов и бактерий, которые заверша ­ ют процесс деструкции, разлагая значительно переработан­ную органику до минералов.