Primjeri lanaca ishrane životinja. Tema lekcije je "Lanci ishrane"
Tko što jede
Sastaviti strujni krug govoreći o junacima pjesme "U travi je sjedio skakavac"
Životinje koje se hrane biljnom hranom nazivaju se biljojedi. Životinje koje se hrane kukcima nazivaju se kukcojedi. Veći plijen love grabežljive životinje, odnosno predatori. Kukci koji jedu druge kukce također se smatraju predatorima. Konačno, tu su i životinje svejedi (jedu i biljnu i životinjsku hranu).
U koje se skupine mogu podijeliti životinje prema načinu prehrane? Dovrši tablicu.
Hranidbeni lanci
Živa bića su međusobno povezana u hranidbenom lancu. Na primjer: jasike rastu u šumi. Zečevi se hrane njihovom korom. Zeca može uhvatiti i pojesti vuk. Ispada takav hranidbeni lanac: jasika - zec - vuk.
Napravite i napišite lance ishrane.
a) pauk, čvorak, muha
Odgovor: muha - pauk - čvorak
b) roda, muha, žaba
Odgovor: muha - žaba - roda
c) miš, zrno, sova
Odgovor: zrno - miš - sova
d) puž, gljiva, žaba
Odgovor: gljiva - puž - žaba
e) jastreb, vjeverica, kvrga
Odgovor: kvrga - vjeverica - jastreb
Čitati kratke tekstove o životinjama iz knjige "S ljubavlju prirodi". Prepoznaj i zapiši vrstu životinjske hrane.
U jesen se jazavac počinje pripremati za zimu. Jede i jako se udeblja. Kao hrana mu služi sve što naiđe: kornjaši, puževi, gušteri, žabe, miševi, a ponekad i mali zečevi. Hrani se i šumskim bobicama i voćem.
Odgovor: jazavac svejed
Zimi lisica pod snijegom lovi miševe, ponekad i jarebice. Ponekad lovi zečeve. Ali zečevi trče brže od lisice i mogu joj pobjeći. Zimi se lisice približavaju ljudskim naseljima i napadaju perad.
Odgovor: lisica mesožderka
U kasno ljeto i jesen vjeverica skuplja gljive. Nabada ih na grane drveća kako bi osušila gljive. A vjeverica trpa orahe i žireve u udubljenja i pukotine. Sve će joj to dobro doći u zimskom gladovanju.
Odgovor: vjeverica biljojed
Vuk je opasna životinja. Ljeti napada razne životinje. Također jede miševe, žabe, guštere. Uništava ptičja gnijezda na tlu, jede jaja, piliće, ptice.
Odgovor: vuk mesožder
Medvjed razbija trule panjeve i traži debele ličinke buba drvosječa i drugih kukaca koji se hrane drvom. Jede sve: lovi žabe, guštere, jednom riječju, što god naiđe. Iskapa lukovice i gomolje biljaka iz zemlje. Često možete sresti medvjeda u poljima bobičastog voća, gdje pohlepno jede bobice. Ponekad gladni medvjed napadne losa, jelena.
Odgovor: medvjed svejed
Prema tekstovima iz prethodnog zadatka sastavi i zapiši nekoliko hranidbenih lanaca.
1. jagoda - puž - jazavac
2. kora drveta - zec - lisica
3. zrno – ptica – vuk
4. drvo – ličinke kornjaša – drvosječa – medvjed
5. mladi izdanci drveća – jelen – medvjed
Napravite hranidbeni lanac pomoću slika.
Živi organizmi trebaju energiju i hranjive tvari za preživljavanje. Autotrofi transformiraju energiju zračenja Sunca u procesu fotosinteze, sintetizirajući organske tvari iz ugljičnog dioksida i vode.
Heterotrofi koriste te organske tvari u procesu prehrane, na kraju ih ponovno razgrađuju na ugljični dioksid i vodu, a energija nakupljena u njima troši se na različite životne procese organizama. Tako se svjetlosna energija Sunca pretvara u kemijsku energiju organska tvar, a zatim na mehanički i toplinski.
Svi živi organizmi u ekološkom sustavu prema vrsti prehrane mogu se podijeliti u tri funkcionalne skupine – proizvođači, potrošači, razlagači.
1. Proizvođači- To su zelene autotrofne biljke koje proizvode organske tvari iz anorganskih i sposobne su akumulirati sunčevu energiju.
2. Potrošači- To su heterotrofne životinje koje konzumiraju gotove organske tvari. Konzumenti prvog reda mogu koristiti organske tvari biljaka (biljojedi). Heterotrofi koji se hrane životinjskom hranom dijele se na konzumente II, III reda itd. (mesojedi). Svi oni koriste energiju kemijskih veza pohranjenu u organskim tvarima od strane proizvođača.
3. Reduktori- To su heterotrofni mikroorganizmi, gljive, uništavaju i mineraliziraju organske ostatke. Dakle, razlagači, takoreći, dovršavaju ciklus tvari, tvoreći anorganske tvari koje ulaze u novi ciklus.
Sunce osigurava stalnu opskrbu energijom, a živi organizmi je s vremenom rasipaju u obliku topline. U procesu vitalne aktivnosti organizama stalno postoji kruženje energije i tvari, a svaka vrsta koristi samo dio energije sadržane u organskim tvarima. Kao rezultat toga, postoje strujni krugovi - lanci ishrane, lanci ishrane, predstavlja niz vrsta koje izvlače organsku tvar i energiju iz izvorne prehrambene tvari, pri čemu svaka prethodna karika postaje hrana za sljedeću (Slika 98).
Riža. 98. Opća shema hranidbeni lanac
U svakoj se karici većina energije troši u obliku topline, gubi se, što ograničava broj karika u lancu. Ali većina lanaca počinje s biljkom i završava s predatorom, i to najvećim. Razlagači uništavaju organsku tvar na svim razinama i zadnja su karika u hranidbenom lancu.
U vezi sa smanjenjem energije na svakoj razini, dolazi do smanjenja biomase. Trofički lanac obično nema više od pet razina i ekološka je piramida, sa širokom bazom na dnu i sužavanjem prema gore (slika 99).
Riža. 99. Pojednostavljeni dijagram ekološke piramide biomase (1) i piramide brojeva (2)
Pravilo ekološke piramide odražava obrazac prema kojem je u bilo kojem ekosustavu biomasa svake sljedeće karike 10 puta manja od prethodne.
Postoje tri vrste ekoloških piramida:
Piramida koja prikazuje broj jedinki na svakoj razini hranidbenog lanca - piramida brojeva;
Piramida biomase organske tvari sintetizirana na svakoj razini - masovna piramida(biomasa);
- energetska piramida, pokazujući količinu protoka energije. Obično se hranidbeni lanac sastoji od 3-4 karike:
biljka → zec → vuk;
biljka → voluharica → lisica → orao;
biljka → gusjenica → sjenica → jastreb;
biljka → gof → poskok → orao.
Međutim, u stvarnim uvjetima u ekosustavima različiti hranidbeni lanci međusobno se križaju tvoreći razgranate mreže. Gotovo sve životinje, s izuzetkom rijetkih specijalizirane vrste, koristiti razni izvori hrana. Dakle, ako jedna karika u lancu ispadne, nema poremećaja u sustavu. Što je veća raznolikost vrsta i bogatija hranidbena mreža, to je biocenoza stabilnija.
U biocenozama se razlikuju dvije vrste hranidbenih mreža: pašnjak i detrital.
1. U pašnjak hranidbena mreža tok energije ide od biljaka prema biljojedima, a zatim prema potrošačima višeg reda. Ovaj mreža za jelo. Bez obzira na veličinu biocenoze i staništa, biljojedi (kopneni, vodeni, tlo) pasu, hrane se zelenim biljkama i prenose energiju na sljedeće razine (slika 100).
Riža. 100. Pašnjačka hranidbena mreža u kopnenoj biocenozi
2. Ako tok energije počinje s mrtvim biljnim i životinjskim ostacima, izmetom i odlazi u primarnu detritivori - razlagači, organske tvari koje se djelomično razgrađuju, tada se takva mreža hrane naziva detritan, ili mreža propadanja(Slika 101). Primarni detritofagi uključuju mikroorganizme (bakterije, gljive), male životinje (crvi, ličinke insekata).
Riža. 101. detritus hranidbeni lanac
Oba tipa trofičkog lanca prisutna su u kopnenim biogeocenozama. U vodenim zajednicama prevladava lanac ispaše. U oba slučaja energija je u potpunosti iskorištena.
Prehrambeni lanci čine osnovu odnosa u divljini, ali prehrambeni odnosi nisu jedina vrsta odnosa između organizama. Neke vrste mogu sudjelovati u distribuciji, razmnožavanju, širenju drugih vrsta, stvarati odgovarajuće uvjete za njihovo postojanje. Sve brojne i raznolike veze između živih organizama i okoliša osiguravaju postojanje vrsta u stabilnom, samoregulirajućem ekosustavu.
| |
§ 71. Ekološki sustavi§ 73. Svojstva i struktura biocenoza
Pitanje 28. Lanac ishrane. Vrste prehrambenih lanaca.
HRANIDBENI LANAC(trofički lanac, hranidbeni lanac), odnos organizama kroz odnos hrana – potrošač (jedni služe kao hrana drugima). U ovom slučaju, transformacija materije i energije iz proizvođači(primarni proizvođači) kroz potrošači(potrošači) to razlagači(pretvarači mrtvih organskih tvari u anorganske tvari probavljive za proizvođače). Postoje 2 vrste hranidbenih lanaca - pašnjak i detrital. Pašnjački lanac počinje zelenim biljkama, ide do ispaše biljojeda (konzumenti 1. reda), a zatim do grabežljivaca koji lovi te životinje (ovisno o mjestu u lancu - konzumenti 2. i sljedećih redova). Lanac detritusa započinje detritusom (produktom organskog raspadanja), ide do mikroorganizama koji se njime hrane, a zatim do hranitelja detritusa (životinje i mikroorganizmi koji sudjeluju u procesu razgradnje umiruće organske tvari).
Primjer lanca pašnjaka je njegov višekanalni model u afričkoj savani. Primarni proizvođači su bilje i drveće, konzumenti 1. reda su kukci biljojedi i biljojedi (kopitari, slonovi, nosorozi i dr.), 2. reda su kukci grabežljivci, 3. reda su gmazovi mesojedi (zmije i dr.), 4. - grabežljivi sisavci i ptice grabljivice. S druge strane, detritivori (skarabeji, hijene, šakali, lešinari itd.) u svakoj fazi pašnjačkog lanca uništavaju lešine uginulih životinja i ostatke hrane grabežljivaca. Broj jedinki uključenih u hranidbeni lanac dosljedno se smanjuje u svakoj od njegovih karika (pravilo ekološke piramide), tj. broj žrtava svaki put značajno premašuje broj njihovih potrošača. Lanci ishrane nisu izolirani jedan od drugog, već su međusobno isprepleteni tvoreći hranidbene mreže.
Pitanje 29. Čemu služe ekološke piramide?Navedite ih.
ekološka piramida- grafički prikazi odnosa između proizvođača i konzumenata svih razina (biljojedi, predatori; vrste koje se hrane drugim predatorima) u ekosustavu.
Američki zoolog Charles Elton predložio je 1927. shematski prikazati te odnose.
U shematskom prikazu, svaka je razina prikazana kao pravokutnik, čija duljina ili površina odgovara brojčanim vrijednostima karike lanca ishrane (Eltonova piramida), njihovoj masi ili energiji. Pravokutnici poredani u određenom nizu stvaraju piramide različitih oblika.
Osnova piramide je prva trofička razina - razina proizvođača, sljedeće katove piramide tvore sljedeće razine hranidbenog lanca - potrošači različitih redova. Visina svih blokova u piramidi je ista, a duljina proporcionalna broju, biomasi ili energiji na odgovarajućoj razini.
Ekološke piramide razlikuju se ovisno o pokazateljima na temelju kojih se piramida gradi. Pritom se za sve piramide utvrđuje osnovno pravilo prema kojem u svakom ekosustavu ima više biljaka nego životinja, biljojeda nego mesojeda, kukaca nego ptica.
Na temelju pravila ekološke piramide moguće je odrediti ili izračunati kvantitativne omjere različitih biljnih i životinjskih vrsta u prirodnim i umjetno stvorenim ekološkim sustavima. Na primjer, za 1 kg mase morske životinje (tuljan, dupin) treba 10 kg pojedene ribe, a za tih 10 kg već treba 100 kg njihove hrane - vodenih beskralješnjaka, koji pak trebaju pojesti 1000 kg alge i bakterije da tvore takvu masu. U tom će slučaju ekološka piramida biti stabilna.
Međutim, kao što znate, postoje iznimke od svakog pravila, koje ćemo razmotriti u svakoj vrsti ekoloških piramida.
Prve ekološke sheme u obliku piramida izgrađene su dvadesetih godina XX. stoljeća. Charles Elton. Temeljili su se na terenskim promatranjima niza životinja različitih veličina. Elton u njih nije uključio primarne proizvođače i nije napravio nikakvu razliku između detritofaga i razlagača. No primijetio je da su grabežljivci obično veći od svog plijena i shvatio da je takav omjer izrazito specifičan samo za određene veličinske razrede životinja. U 1940-ima, američki ekolog Raymond Lindeman primijenio je Eltonovu ideju na trofičke razine, apstrahirajući se od specifičnih organizama koji ih čine. Međutim, ako je životinje lako rasporediti u razrede veličine, onda je mnogo teže odrediti kojoj trofičkoj razini pripadaju. U svakom slučaju, to se može učiniti samo na vrlo pojednostavljen i generaliziran način. Nutritivni omjeri i učinkovitost prijenosa energije u biotskoj komponenti ekosustava tradicionalno se prikazuju kao stepenaste piramide. To daje jasnu osnovu za usporedbu: 1) različitih ekosustava; 2) sezonska stanja istog ekosustava; 3) različite faze promjene ekosustava. Postoje tri vrste piramida: 1) piramide brojeva temeljene na brojanju organizama svake trofičke razine; 2) piramide biomase, koje koriste ukupnu masu (obično suhu) organizama na svakoj trofičkoj razini; 3) piramide energije, uzimajući u obzir energetski intenzitet organizama svake trofičke razine.
Vrste ekoloških piramida
piramide brojeva- na svakoj razini odgađa se broj pojedinačnih organizama
Piramida brojeva odražava jasan obrazac koji je otkrio Elton: broj pojedinaca koji čine sekvencijalni niz veza od proizvođača do potrošača stalno se smanjuje (slika 3).
Na primjer, da biste prehranili jednog vuka, potrebno vam je barem nekoliko zečeva koje bi mogao loviti; da biste nahranili ove zečeve, potreban vam je prilično velik broj raznih biljaka. U ovom slučaju, piramida će izgledati kao trokut sa širokom bazom koja se sužava prema gore.
Međutim, ovaj oblik piramide brojeva nije tipičan za sve ekosustave. Ponekad se mogu obrnuti ili obrnuti. Ovo se odnosi na prehrambene lance šuma, kada drveće služi kao proizvođači, a insekti kao primarni potrošači. U ovom slučaju razina primarnih potrošača brojčano je bogatija od razine proizvođača (na jednom stablu hrani se veliki broj insekata), pa su piramide brojeva najmanje informativne i najmanje indikativne, tj. broj organizama iste trofičke razine uvelike ovisi o njihovoj veličini.
piramide biomase- karakterizira ukupnu suhu ili vlažnu masu organizama na određenoj trofičkoj razini, na primjer, u jedinicama mase po jedinici površine - g / m 2, kg / ha, t / km 2 ili po volumenu - g / m 3 (Sl. . 4)
Obično je u kopnenim biocenozama ukupna masa proizvođača veća od svake sljedeće veze. Zauzvrat, ukupna masa potrošača prvog reda je veća od potrošača drugog reda, i tako dalje.
U ovom slučaju (ako se organizmi ne razlikuju previše u veličini), piramida će također izgledati kao trokut sa širokom bazom koja se sužava prema gore. Međutim, postoje značajne iznimke od ovog pravila. Na primjer, u morima je biomasa zooplanktona biljojeda znatno (ponekad 2-3 puta) veća od biomase fitoplanktona, koji je zastupljen uglavnom jednostaničnim algama. To se objašnjava činjenicom da alge vrlo brzo pojede zooplankton, ali vrlo visoka stopa diobe njihovih stanica štiti ih od potpunog izjedanja.
Općenito, kopnene biogeocenoze, gdje su proizvođači veliki i žive relativno dugo, karakteriziraju relativno stabilne piramide sa širokom bazom. U vodenim ekosustavima, gdje su proizvođači male veličine i imaju kratke životne cikluse, piramida biomase može biti preokrenuta ili preokrenuta (usmjerena prema dolje). Dakle, u jezerima i morima masa biljaka premašuje masu konzumenata samo u razdoblju cvatnje (proljeće), au ostatku godine situacija može biti obrnuta.
Piramide brojeva i biomase odražavaju statičnost sustava, odnosno karakteriziraju brojnost ili biomasu organizama u određenom vremenskom razdoblju. Oni ne daju potpunu informaciju o trofičkoj strukturi ekosustava, ali omogućuju rješavanje niza praktičnih problema, posebice onih koji se odnose na održavanje stabilnosti ekosustava.
Piramida brojeva omogućuje, na primjer, izračunavanje dopuštene vrijednosti ulova ribe ili odstrela životinja u razdoblju lova bez posljedica za njihovu normalnu reprodukciju.
energetske piramide- prikazuje veličinu protoka energije ili produktivnosti na uzastopnim razinama (slika 5).
Za razliku od piramida brojeva i biomase, koje odražavaju statičnost sustava (broj organizama u određenom trenutku), piramida energije, koja odražava sliku brzine prolaska mase hrane (količina energije ) kroz svaku trofičku razinu hranidbenog lanca daje najcjelovitiju sliku funkcionalne organizacije zajednica.
Na oblik ove piramide ne utječu promjene u veličini i intenzitetu metabolizma pojedinaca, a ako se uzmu u obzir svi izvori energije, piramida će uvijek imati tipičan izgled sa širokom bazom i suženim vrhom. Kada se gradi piramida energije, njenoj osnovi često se dodaje pravokutnik koji prikazuje dotok sunčeve energije.
Godine 1942. američki ekolog R. Lindeman formulirao je zakon piramide energija (zakon od 10 posto), prema kojem u prosjeku oko 10% energije koju prima prethodna razina ekološke piramide prolazi iz jednog trofičke razine kroz prehrambene lance do druge trofičke razine. Ostatak energije gubi se u obliku toplinskog zračenja, kretanja itd. Organizmi, kao rezultat metaboličkih procesa, gube oko 90% sve energije koja se troši za održavanje njihove vitalne aktivnosti u svakoj karici hranidbenog lanca.
Ako bi zec pojeo 10 kg biljne tvari, njegova bi se vlastita težina mogla povećati za 1 kg. Lisica ili vuk, jedući 1 kg zeca, povećavaju njegovu masu za samo 100 g. Kod drvenastih biljaka taj je udio znatno manji zbog činjenice da se drvo slabo apsorbira u organizmima. Za trave i alge ova vrijednost je mnogo veća, budući da nemaju teško probavljivo tkivo. Međutim, opća pravilnost procesa prijenosa energije ostaje: mnogo manje energije prolazi kroz gornje trofičke razine nego kroz donje.
Glavni uvjet za postojanje ekosustava je održavanje kruženja tvari i transformacija energije. Pruža se zahvaljujući trofički (hrana) odnosi između vrsta koje pripadaju različitim funkcionalnim skupinama. Na temelju tih veza organske tvari koje proizvođači sintetiziraju iz mineralnih tvari uz apsorpciju sunčeve energije prenose se do potrošača i podvrgavaju se kemijskim transformacijama. Kao rezultat vitalne aktivnosti pretežno razlagača, atomi glavnih biogenih kemijski elementi prelaze iz organskih tvari u anorganske (CO 2, NH 3, H 2 S, H 2 O). Zatim proizvođači koriste anorganske tvari kako bi od njih stvorili nove organske tvari. I opet su uključeni u ciklus uz pomoć proizvođača. Da se ove tvari ne koriste više puta, život na Zemlji bi bio nemoguć. Uostalom, rezerve tvari koje apsorbiraju proizvođači nisu neograničene prirode. Za provedbu punopravnog ciklusa tvari u ekosustavu moraju biti dostupne sve tri funkcionalne skupine organizama. I između njih mora postojati stalna interakcija u obliku trofičkih veza s formiranjem trofičkih (prehrambenih) lanaca ili lanaca ishrane.
Lanac ishrane (prehrambeni lanac) je slijed organizama u kojem dolazi do postupnog prijenosa tvari i energije od izvora (prethodna karika) do potrošača (sljedeća karika).
U tom slučaju jedan organizam može jesti drugi, jesti njegove mrtve ostatke ili otpadne proizvode. Ovisno o vrsti inicijalnog izvora tvari i energije, prehrambeni lanci se dijele na dvije vrste: pašnjaci (lanci ispaše) i detritalni (lanci razgradnje).
Pašnjaci (lanci za ispašu)- prehrambeni lanci koji počinju od proizvođača i uključuju potrošače različitih redova. U opći pogled pašnjački lanac može se prikazati sljedećim dijagramom:
Proizvođači -> Potrošači 1. reda -> Potrošači 2. reda -> Potrošači 3. reda
Na primjer: 1) hranidbeni lanac livade: livadska djetelina - leptir - žaba - zmija; 2) hranidbeni lanac rezervoara: klamidomonas - dafnija - gudgeon - smuđ. Strelice na dijagramu pokazuju smjer prijenosa tvari i energije u hranidbenom lancu.
Svaki organizam u hranidbenom lancu pripada određenoj trofičkoj razini.
Trofička razina - skup organizama koji, ovisno o načinu prehrane i vrsti hrane, čine određenu kariku u hranidbenom lancu.
Trofičke razine su obično numerirane. Prvu trofičku razinu čine autotrofni organizmi - biljke (producenti), na drugoj trofičkoj razini nalaze se biljojedi (konzumenti prvog reda), na trećoj i sljedećim razinama - mesožderi (konzumenti drugog, trećeg itd.). . narudžbe).
U prirodi se gotovo svi organizmi hrane ne jednom, već nekoliko vrsta hrane. Stoga svaki organizam može biti na različitim trofičkim razinama u istom hranidbenom lancu, ovisno o prirodi hrane. Na primjer, jastreb, koji jede miševe, zauzima treću trofičku razinu, a jede zmije - četvrtu. Osim toga, isti organizam može biti karika u različitim prehrambenim lancima, povezujući ih zajedno. Dakle, jastreb može pojesti guštera, zeca ili zmiju, koji su dio različitih hranidbenih lanaca.
U prirodi se lanci pašnjaka u čistom obliku ne nalaze. Oni su međusobno povezani zajedničkim prehrambenim vezama i oblikom hranidbena mreža, ili električna mreža. Njegova prisutnost u ekosustavu doprinosi opstanku organizama s nedostatkom određene vrste hrane zbog mogućnosti korištenja druge hrane. A što je veća raznolikost vrsta jedinki u ekosustavu, to je više prehrambenih lanaca u hranidbenoj mreži i to je ekosustav stabilniji. Gubitak jedne karike iz prehrambenog lanca neće poremetiti cijeli ekosustav jer se mogu koristiti izvori hrane iz drugih prehrambenih lanaca.
Lanci detritusa (lanci razgradnje)- lanci ishrane koji započinju detritusom, uključuju hranioce i razlagače detritusa i završavaju mineralima. U detritalnim lancima, tvar i energija detritusa prenose se između detritofaga i razlagača kroz proizvode njihove vitalne aktivnosti.
Na primjer: mrtva ptica - ličinke muhe - plijesni - bakterije - minerali. Ako detritus ne zahtijeva mehaničko uništavanje, tada se odmah pretvara u humus s naknadnom mineralizacijom.
Zahvaljujući detritalnim lancima, ciklus tvari je u prirodi zatvoren. Mrtve organske tvari u detritalnim lancima pretvaraju se u minerale, koji ulaze u okoliš, a iz njega ih apsorbiraju biljke (producenti).
Lanci pašnjaka pretežno se nalaze u nadzemnim, a lanci razgradnje - u podzemnim slojevima ekosustava. Odnos između lanaca pašnjaka i lanaca detritusa ostvaruje se detritusom koji ulazi u tlo. Detritski lanci povezani su s lancima pašnjaka preko mineralnih tvari koje proizvođači ekstrahiraju iz tla. Zbog međusobne povezanosti pašnjačkih i detritalnih lanaca u ekosustavu se formira složena hranidbena mreža koja osigurava postojanost procesa transformacije tvari i energije.
Ekološke piramide
Proces pretvorbe tvari i energije u pašnjačkim lancima ima određene zakonitosti. Na svakoj trofičkoj razini pašnjačkog lanca ne koristi se sva pojedena biomasa za formiranje biomase potrošača ove razine. Značajan dio se troši na vitalne procese organizama: kretanje, razmnožavanje, održavanje tjelesne temperature itd. Osim toga, dio hrane se ne probavlja i ulazi u okoliš. Drugim riječima, većina materije i energije sadržane u njoj gubi se pri prelasku s jedne trofičke razine na drugu. Postotak probavljivosti jako varira i ovisi o sastavu hrane i biološke značajke organizmi. Brojna istraživanja su pokazala da se na svakoj trofičkoj razini hranidbenog lanca u prosjeku gubi oko 90% energije, a samo 10% odlazi na sljedeću razinu. Američki ekolog R. Lindeman 1942. formulirao je ovaj obrazac kao pravilo 10%.. Pomoću ovog pravila možete izračunati količinu energije na bilo kojoj trofičkoj razini hranidbenog lanca, ako je poznata njezina brzina na jednoj od njih. Uz određeni stupanj pretpostavke, ovo se pravilo također koristi za određivanje prijelaza biomase između trofičkih razina.
Ako se na svakoj trofičkoj razini hranidbenog lanca odredi broj jedinki, ili njihova biomasa, ili količina energije sadržana u njoj, tada postaje očito da se te vrijednosti smanjuju kako se krećemo prema kraju hranidbenog lanca. Taj je obrazac prvi ustanovio engleski ekolog C. Elton 1927. Nazvao ga je pravilo ekološke piramide i ponudio grafički izraziti. Ako se bilo koja od gornjih karakteristika trofičkih razina prikaže kao pravokutnik u istom mjerilu i postavljen jedan iznad drugog, tada dobivamo ekološka piramida.
Poznate su tri vrste ekoloških piramida. Piramida brojeva odražava broj jedinki u svakoj karici hranidbenog lanca. Međutim, u ekosustavu, druga trofička razina ( potrošači 1. reda) može biti brojčano bogatiji od prve trofičke razine ( proizvođači). U ovom slučaju dobiva se obrnuta piramida brojeva. To je zbog sudjelovanja u takvim piramidama pojedinaca koji nisu jednake veličine. Primjer je piramida brojeva koja se sastoji od listopadno drvo, kukci koji jedu lišće, mali kukcojedi i velike ptice grabljivice. piramida biomase odražava količinu organske tvari akumulirane na svakoj trofičkoj razini hranidbenog lanca. Piramida biomase u kopnenim ekosustavima je točna. I u piramidi biomase za vodene ekosustave, biomasa druge trofičke razine u pravilu je veća od biomase prve kada je određena u određenom trenutku. Ali budući da proizvođači vode (fitoplankton) imaju velika brzina formiranja proizvoda, onda će na kraju njihova biomasa za sezonu ipak biti veća od biomase potrošača prvog reda. A to znači da se pravilo ekološke piramide poštuje iu vodenim ekosustavima. energetska piramida odražava obrasce potrošnje energije na različitim trofičkim razinama.
Dakle, zalihe tvari i energije koje biljke akumuliraju u hranidbenim lancima pašnjaka brzo se troše (pojedu), pa ti lanci ne mogu biti dugi. Obično uključuju tri do pet trofičkih razina.
U ekosustavu proizvođači, konzumenti i razlagači povezani su trofičkim odnosima i tvore hranidbene lance: pašnjak i detrital. U lancima pašnjaka vrijedi pravilo 10% i pravilo ekološke piramide. Mogu se graditi tri vrste ekoloških piramida: piramide brojeva, biomase i energije.
Sunčeva energija ima veliku ulogu u reprodukciji života. Količina te energije je vrlo visoka (oko 55 kcal po 1 cm2 godišnje). Od ove količine, proizvođači - zelene biljke - kao rezultat fotosinteze popravljaju ne više od 1-2% energije, a pustinje i ocean - stotinke postotka.
Broj karika u hranidbenom lancu može biti različit, ali obično ih ima 3-4 (rijetko 5). Činjenica je da se krajnjoj karici hranidbenog lanca daje tako malo energije da neće biti dovoljno ako se broj organizama poveća.
Riža. 1. Lanci ishrane u kopnenom ekosustavu
Poziva se skup organizama ujedinjenih jednom vrstom hrane i koji zauzimaju određeni položaj u hranidbenom lancu trofičkoj razini. Organizmi koji dobivaju energiju od Sunca kroz isti broj koraka pripadaju istoj trofičkoj razini.
Najjednostavniji hranidbeni lanac (ili hranidbeni lanac) može se sastojati od fitoplanktona, zatim slijede veći biljojedi planktonski rakovi (zooplankton), a lanac završava s kitom (ili malim grabežljivcima) koji filtrira te rakove iz vode.
Priroda je složena. Svi njegovi elementi, živi i neživi, jedna su cjelina, sklop međusobno povezanih i međusobno prilagođenih pojava i bića. To su karike u istom lancu. A ako se barem jedna takva karika ukloni iz općeg lanca, rezultati mogu biti neočekivani.
Prekid hranidbenih lanaca može posebno negativno utjecati na šume, bilo da se radi o šumskim biocenozama umjerenog pojasa ili biocenozama tropskih šuma koje obiluju raznolikošću vrsta. Mnoge vrste drveća, grmlja ili zeljastih biljaka koriste usluge određenog oprašivača - pčele, ose, leptira ili kolibrića koji žive unutar areala ove biljne vrste. Čim zadnje stablo ili zeljasta biljka u cvatu ugine, oprašivač će biti prisiljen napustiti ovo stanište. Kao rezultat toga, fitofagi (biljojjedi) koji se hrane ovim biljkama ili plodovima stabla će umrijeti. Predatori koji love fitofage ostat će bez hrane, a zatim će promjene sekvencijalno utjecati na ostatak hranidbenog lanca. Kao rezultat toga, oni će također utjecati na osobu, jer on ima svoje specifično mjesto u hranidbenom lancu.
Lanci ishrane mogu se podijeliti u dvije glavne vrste: ispašu i detrital. Cijene hrane koje počinju s autotrofnim fotosintetskim organizmima nazivaju se pašnjak, ili lanci jedenja. Na vrhu lanca pašnjaka su zelene biljke. Fitofagi se obično nalaze na drugoj razini lanca pašnjaka; životinje koje jedu biljke. Primjer hranidbenog lanca pašnjaka je odnos između organizama na poplavnoj livadi. Takav lanac počinje livadskom cvjetnicom. Sljedeća karika je leptir koji se hrani nektarom cvijeta. Zatim dolazi stanovnik vlažnih staništa – žaba. Njegova zaštitna boja omogućuje mu da čeka žrtvu, ali ga ne spašava od drugog grabežljivca - obične zmije. Čaplja, uhvativši zmiju, zatvara hranidbeni lanac na poplavnoj livadi.
Ako hranidbeni lanac počinje mrtvim biljnim ostacima, leševima i životinjskim izmetom – detritusom, tzv. detritus, ili lanac razgradnje. Izraz "detritus" označava proizvod raspadanja. Posuđen je iz geologije, gdje se proizvodi razaranja stijena nazivaju detritusom. U ekologiji, detritus je organska tvar uključena u proces razgradnje. Takvi lanci karakteristični su za zajednice na dnu dubokih jezera i oceana, gdje se mnogi organizmi hrane detritusom koji čine mrtvi organizmi iz gornjih osvijetljenih slojeva rezervoara.
U šumskim biocenozama detritski lanac počinje razgradnjom mrtve organske tvari pomoću životinja saprofaga. U razgradnji organske tvari najaktivnije sudjeluju zemljišni beskralježnjaci (člankonošci, crvi) i mikroorganizmi. Postoje i veliki saprofagi – kukci koji pripremaju supstrat za organizme koji provode procese mineralizacije (za bakterije i gljivice).
Za razliku od lanca pašnjaka, veličina organizama se ne povećava kada se kreće duž detritalnog lanca, već se, naprotiv, smanjuje. Dakle, insekti grobari mogu stajati na drugoj razini. Ali većina tipični predstavnici detritski lanac su gljive i mikroorganizmi koji se hrane mrtvom tvari i dovršavaju proces bioorganske razgradnje do stanja najjednostavnijih mineralnih i organskih tvari, koje zatim u otopljenom obliku konzumira korijenje zelenih biljaka na vrhu pašnjačkog lanca, čime se počinje novi krug kretanje materije.
U nekim ekosustavima prevladavaju lanci pašnjaka, u drugima detritivni lanci. Na primjer, šuma se smatra ekosustavom kojim dominiraju lanci detrita. U ekosustavu trulog panja uopće nema lanca ispaše. Istodobno, primjerice, u ekosustavima morske površine gotovo sve proizvođače predstavljene fitoplanktonom pojedu životinje, a njihovi leševi tonu na dno, tj. napustiti objavljeni ekosustav. Ovim ekosustavima dominira ispaša ili hranidbeni lanac ispaše.
Opće pravilo u vezi bilo kojeg lanac ishrane, navodi: na svakoj trofičkoj razini zajednice većina energije apsorbirane s hranom troši se na održavanje života, raspršuje se i drugi organizmi je više ne mogu koristiti. Dakle, hrana koja se konzumira na svakoj trofičkoj razini nije u potpunosti asimilirana. Značajan dio se troši na metabolizam. Prilikom prelaska na svaku sljedeću kariku u hranidbenom lancu ukupno iskoristiva energija prenesena na sljedeću višu trofičku razinu je smanjena.
