Другий трофічний рівень. Трофічний рівень

Процеси нітрифікації та денітрифікації були збалансовані аж до початку інтенсивного використання людиною азотних мінеральних добривз метою одержання великих урожаїв сільськогосподарських рослин. В даний час через використання величезних обсягів таких добрив спостерігається накопичення азотистих сполук у ґрунті, рослинах, ґрунтових водах. Таким чином, роль живих організмів у кругообігу азоту є основною.

Кругообіг речовин – основа нескінченності життя на нашій планеті. У ньому беруть участь усі живі організми, здійснюючи процеси харчування, дихання, виділення, розмноження. Основою біогенного круговороту є сонячна енергія, яка поглинається фототрофними організмами та перетворюється ними на первинну органічну речовину, доступну консументам. У результаті подальшої трансформації консументами різних порядків енергія їжі поступово витрачається, зменшується. Тому стійкість біосфери безпосередньо пов'язана з постійним припливом. сонячної енергії. У біогеохімічних циклах вуглецю та азоту основну роль відіграють живі організми, тоді як основу глобального круговоротуводи у біосфері забезпечують фізичні процеси.

В.І. Вернадський дійшов висновку про те, що для забезпечення своєї стійкості життя має бути неодмінно представлено в різних формах. Дійсно, якщо припустити, що життя зародилося де-небудь в океані у формі тільки одного біологічного виду, то через деякий час він витягне з середовища все, що йому потрібно, виділить відходи своєї діяльності, усіє все дно морів своїми останками, і на цьому життя припиниться: перетворити ці останки на мінеральні речовини не буде кому. Ось чому життя як стійке планетарне явище можливе лише тоді, коли воно різноякісне. Ця різноякісність у існуючій Землі біосфері характеризується наявністю трьох складових: продуцентів, консументів і редуцентів.

Трофічна ієрархія біосфери виявляється у складних харчових зв'язках між складовими її видами, це сукупність організмів, об'єднаних типом харчування. Автотрофні організми (переважно зелені рослини) займають перший трофічний рівень (продуценти), далі йдуть гетеротрофи: на другому рівні рослиноїдні тварини (консументи 1 порядку); хижаки, які харчуються рослиноїдними тваринами - на третьому (консументи 2 порядку); вторинні хижаки – на четвертому (консументи 3 порядку). Сапротрофні організми (редуценти) можуть займати всі рівні, починаючи з другого. Організми різних трофічних ланцюгів, які отримують їжу через рівне числоланок, що знаходяться на одному трофічному рівні. Співвідношення різних трофієвих рівнів можна графічно зобразити як піраміди.

Рис.1.Піраміда біомас та трофічні рівні в екосистемі

Екологічні піраміди чисел, біомаси та енергії, зображені у вигляді графічних моделей, виражають кількісні співвідношення різних за способом харчування організмів: продуцентів, консументів та редуцентів. Продуцентами називаються організми, здатні до фото- і хемосинтезу і речовин, що є в харчовому ланцюгу, першою ланкою, творцем органічних речовин з неорганічних. До продуцентів належать практично всі рослини.

Консументами називаються організми, які є в харчовому ланцюзі споживачами органічної речовини. Консументи харчуються рослинами, тваринами або рослинами і тваринами. Розрізняють консументи першого та другого порядку. До тварин першого порядку відносяться всі рослиноїдні тварини, до тварин другого - хижаки. Редуцентами називаються організми, що розкладають мертві органічні речовини (трупи, покидьки) і перетворюють їх на неорганічні речовини, які можуть бути засвоєні знову. До редуцентів відносяться бактерії та гриби. У харчовому ланцюгу редуценти належать до консументів. Взаємодія продуцентів, консументів та редуцентів забезпечує сталість, стійкість біологічного круговороту. Внаслідок цього кругообігу різноманітні форми життя впливають на навколишнє середовище, організують його хімізм, змінюють рельєф місцевості та мікро кліматичні умови. Зони, в яких здійснюється біогенний кругообіг, називаються екосистемами або, як їх назвав В.М. Сукачів, біогеоценозами. Вони є однорідними ділянками земної поверхніз усталеними складами живих істот (біоценозів) і відсталих компонентів (ґрунтів, приземних шарів атмосфери, сонячної енергії), що у взаємодії. Останнє пов'язане з обміном речовин та енергії. Вся сукупність біогеоценозів, що є на Землі та здійснюють біогенний кругообіг речовин, становить біосферу в цілому.

У всіх біогеоценозах продуценти, консументи та редуценти складають різноманітні набори. Це є гарантією того, що якщо щось трапиться з одним із видів, то його частку впливу на біосферу візьмуть на себе інші види і біогеоценоз не зруйнується. Взаємозв'язок біогеоценозів забезпечує стійкість життєвих процесів планети загалом. Ця гарантія забезпечується також тим, що різних біогеоценозів багато: якщо десь на Землі станетьсяякийсь катаклізм (виверження вулкана, опускання земної кори, наступ/відступ моря, геологічний зсув, похолодання тощо), інші біогеоценози підтримають існування життя і з часом відновлять рівновагу. Наприклад, після того, як на острові Кракатау в результаті виверження вулкана в 1883 році було повністю знищено все живе, через півстоліття життя на острові відновилося.

Отже, біосфера – це система біогеоценозів. Кожен з них є самостійною біологічною системою, точніше підсистемою. Вона забезпечує підтримання біогенного круговороту в конкретних географічних умов. Кожен біогеоценоз має власний набір видів, пов'язаних друг з одним. Але взаємини у біогеоценозах будуються не так на рівні видів (бо їх представники можуть мешкати у цьому биогеоценозе) і не лише на рівні особин (бо вони переважно харчові і тому короткочасні), але в рівні популяцій видів. Під населенням розуміється сукупність особин одного виду, що тривало займає певний простір і відтворює себе протягом великої кількості поколінь. Популяції за час спільної еволюціївидів у складі біогеоценозу пристосовуються один до одного і прагнуть стійко підтримувати відповідні трофічні ланцюги.

Харчовий (трофічний) ланцюг - ряди видів рослин, тварин, грибів та мікроорганізмів, які пов'язані один з одним відносинами: їжа - споживач. Організми наступної ланки поїдають організми попередньої ланки, і таким чином здійснюється ланцюгове перенесення енергії та речовини, що лежить в основі круговороту речовин у природі. При кожному перенесенні від ланки до ланки втрачається більшість (до 80-90%) потенційної енергії, що розсіюється у вигляді тепла. З цієї причини кількість ланок (видів) у ланцюзі живлення обмежена і не перевищує зазвичай 4-5.

В результаті послідовності перетворень енергії в харчових ланцюгах кожна спільнота живих організмів в екосистемі набуває певної трофічної структури. Трофічна структура спільноти відображає співвідношення між продуцентами, консументами (окремо першого, другого тощо) і редуцентами, виражене або кількістю особин живих організмів, або пхбіомасою або укладеною в них енергією, розрахованими на одиницю площі в одиницю часу.

Трофічну структуру зазвичай зображують як екологічних пірамід. Цю графічну модельрозробив 1927 р. американський зоолог Чарльз Елтон. Підставою піраміди служить перший трофічний рівень – рівень продуцентів, а наступні поверхи піраміди утворені наступними рівнями – консументами різних порядків. Висота всіх блоків однакова, а довжина пропорційна числу, біомасі чи енергії на відповідному рівні. Розрізняють три способи побудови екологічних пірамід.

Піраміда енергії відбиває величину потоку енергії, швидкість проходження маси їжі через харчову ланцюг. На структуру біоценозу більшою мірою впливає не кількість фіксованої енергії, а швидкість продукування їжі. Встановлено, що максимальна величина енергії, що передається на наступний трофічний рівень, може в деяких випадках становити 30% від попереднього, і це в найкращому випадку. У багатьох біоценозах, харчових ланцюгах величина енергії, що передається, може становити всього лише 1 %.

У 1942 р. американський еколог Р. Ліндеман сформулював закон піраміди енергій (закон 10 відсотків),згідно з яким з одного трофічного рівня через харчові ланцюги на інший трофічний рівень переходить в середньому близько 10% енергії, що надійшла на попередній рівень екологічної піраміди. Решта енергії втрачається у вигляді теплового випромінювання, На рух і т.д. Організми в результаті процесів обміну втрачають у кожній ланці харчового ланцюга близько 90% всієї енергії, яка витрачається на підтримку їхньої життєдіяльності.

Якщо заєць з'їв 10 кг рослинної маси, його власна маса може збільшитися на 1 кг. Лисиця або вовк, поїдаючи 1 кг зайчатини, збільшують свою масу вже тільки на 100 г. У деревних рослин ця частка набагато нижча через те, що деревина погано засвоюється організмами. Для трав та морських водоростейця величина значно більша, оскільки у них відсутні важкозасвоювані тканини. Однак загальна закономірністьпроцесу передачі енергії залишається: через верхні трофічні рівні її проходить значно менше, ніж нижні. Ось чому ланцюги харчування зазвичай не можуть мати більше 3-5 (рідко 6) ланок, а екологічні піраміди не можуть складатися з великої кількості поверхів. До кінцевої ланки харчового ланцюга так само, як і до верхнього поверху екологічної піраміди, надходитиме так мало енергії, що її не вистачить у разі збільшення кількості організмів.

Цьому твердженню можна знайти пояснення, простеживши, куди витрачається енергія спожитої їжі (С). Частина її йде побудову нових клітин, тобто. на приріст (Р). Частина енергії їжі витрачається на забезпечення енергетичного обмінуабо на дихання. Оскільки засвоюваність їжі може бути повної, тобто.100 %, то частина незасвоєної їжі як екскрементів видаляється з організму (F). Балансова рівність виглядатиме так:

З = Р+R+F.

Враховуючи, що енергія, витрачена на дихання, не передається на наступний трофічний рівень і йде з екосистеми, стає зрозумілим, чому кожен наступний рівень завжди буде меншим за попередній. Саме тому великі хижі тварини завжди рідкісні. Тому також немає хижаків, які харчувалися б вовками. У такому разі вони просто не прогодувалися б, оскільки вовки нечисленні.

Піраміда біомас – це співвідношення мас організмів різних трофічних рівнів. Зазвичай у наземних біоценозах Загальна масапродуцентів більше, ніж кожної наступної ланки. У свою чергу, загальна маса консументів першого порядку більша, ніж консументів другого порядку тощо. Якщо організми не дуже розрізняються за розмірами, то на графіці зазвичай виходить ступінчаста піраміда з верхівкою, що звужується. Так, для утворення 1 кг яловичини потрібно 70-90 кг свіжої трави.

У водних екосистемах можна також отримати звернену, або перевернуту, піраміду біомас, коли біомаса продуцентів виявляється меншою, ніж консументів, а іноді і редуцентів. Наприклад, в океані при досить високій продуктивності фітопланктону загальна маса в Наразійого може бути менше, ніж у споживачів-консументів (кити, великі риби, молюски).

Піраміди чисел та біомас відображають статикусистеми, тобто. характеризують кількість чи біомасу організмів у певний проміжок часу. Вони не дають повної інформації про трофічну структуру екосистеми, хоча дозволяють вирішувати низку практичних завдань, особливо пов'язаних із збереженням стійкості екосистем. Піраміда чисел дозволяє, наприклад, розраховувати допустиму величину улову риби або відстрілу тварин у мисливський період без наслідків для їх нормального відтворення.

Піраміда чисел (чисельностей) відбиває чисельність окремих організмів кожному рівні. Наприклад, щоб прогодувати одного вовка, необхідно принаймні кілька зайців, на яких він міг би полювати; щоб прогодувати цих зайців, потрібно досить велика кількістьрізноманітних рослин. Іноді піраміди чисел можуть бути зверненими або перевернутими. Це стосується харчових ланцюгів лісу, коли продуцентами є дерева, а первинними консументами - комахи. У цьому випадку рівень первинних консументів чисельно багатший за рівень продуцентів (на одному дереві годується велика кількість комах).

Вигляд, що є споживачем, неспроможна повністю знищити всю популяцію своїх потенційних жертв: інакше він загине сам. У свою чергу, рівень плодючості жертв еволюційно складається з огляду на те, що частина популяції буде знищена хижаками. Але природно, що є обмеження і чисельність самих хижаків. Це підтримує рівновагу системи.

Будь-яка популяція як така також є стійкою біологічної системою. Для забезпечення цього вона безперервно відтворює свій вигляд у біогеоценозі, у якому існує. Закони самоорганізації біосфери такі, що між особами популяції складаються взаємовідносини, створені задля організацію виконання цієї функції. Зокрема, за сприятливих умов існування популяції її особини починають розмножуватися інтенсивніше. Це призводить до того, що між окремими особами виникає конкуренція (через територію, самок тощо). Для популяції стає вигідно, щоб частина особин розмножуватися перестала і зростання чисельності сповільнилося. Зрозуміло, що для особи відмова від створення потомства ненормальна, але для популяції це необхідна реакція на її надмірну чисельність. Наприклад, за певної щільності всередині спільноти гризунів починають загострюватися внутрішні стосунки. У цьому агресивні форми відносин починають переважати над комунікативними, виникає ситуація стресу. Останній призводить до загибелі окремих особин або блокування в деяких з них надходження в кров статевих гормонів.

При різкому погіршенні умов існування (надмірно розплодилися хижаки, погіршилися кліматичні умови, стало мало корми тощо) населення починає скорочуватися. Тоді включаються природні механізми, що стимулюють розмноження. Але населення завжди прагне оптимального рівня своєї чисельності, і, отже, для будь-якої популяції характерний процес саморегуляції. Таким чином, біосфера є системою, в якій в якості підсистеми виступають біогеоценози. Кожен біогеоценоз, у свою чергу, є самостійною системою, В якій як підсистеми виступають популяції. У них підсистемами є окремі організми. Кожен організм, природно, є окремою біологічною системою. Остання є основною одиницею обміну речовин. Біогенний кругообіг речовин у планетарному масштабі можливий тільки тому, що всі організми здійснюють його з довкіллямбезперервно. Саме з організму починається ланцюг взаємовідносин між складовими живої матерії. І на жодному рівні цей ланцюг переривати не можна, бо всі вони пов'язані між собою функціонально. Отже біосфера, будучи цілісної ієрархією підпорядкована цієї закономірності.

Чи знайомі ви з такими поняттями, як консументи, редуценти та продуценти? Якщо ні, то наша стаття – для вас. Насправді, ці організми добре відомі кожному. Хто ж такі? Давайте розберемося разом.

Поняття про трофічний ланцюг

Усі компоненти екосистеми тісно взаємопов'язані між собою. Завдяки цьому у природі і формуються різні спільноти. До структури будь-якої екосистеми входить абіотична та біотична частина. Перша є сукупністю живих організмів. Вона називається біоценозом. До абіотичної частини відносяться мінеральні та органічні сполуки.

Функціонування будь-якої екосистеми пов'язане із перетворенням енергії. Її основним джерелом є сонячне світло. Фотосинтезують організми використовують його для синтезу органічних речовин. Гетеротрофи одержують енергію при розщепленні органічних речовин. Для зростання використовується лише її незначна частина. А решта витрачається для про існування процесів життєдіяльності.

Через війну утворюються черговості, у яких особини одних видів, їх залишки чи продукти життєдіяльності є джерелом харчування інших. Вони називаються трофічними або ланцюгами живлення.

Трофічні рівні

Кожен ланцюг живлення складається з певної кількостіланок. Встановлено, що з переході від однієї до іншого частина енергії постійно втрачається. Тому кількість ланок зазвичай дорівнює 4-5. Становище популяції окремих видіву ланцюзі харчування називається трофічним рівнем.

Що таке консументи

Усі організми поєднують у групи. До них належать представники всіх царств живої природи, незалежно від рівня їх організації. Розглянемо кожну їх.

Консументи: порядки

Гетеротрофи в харчовому ланцюзі займають різні рівні. Всі рослиноїдні види наступного рівня - це хижаки. Вони вже консументи другого порядку.

Розглянемо цю ієрархію на конкретному прикладі. Припустимо, трофічна мережа має вигляд: комар, жаба, лелека. Хто з них є консументом першого порядку? Це жаба. Тоді консументом другого порядку є лелека. У природі зустрічаються гетеротрофи, що харчуються і рослинами, і тваринами. Такі консументи можуть одночасно перебувати на кількох трофічних рівнях.

Продуценти

Говорячи про те, що таке консументи, ми звернули увагу на тип їхнього харчування. Розглянемо у цьому ракурсі та іншу групу трофічної мережі. Продуценти – це група організмів, які є автотрофами. Вони здатні синтезувати органічні речовини із мінеральних.

Розрізняють продуценти двох видів: авто – та хемотрофи. Перші використовують для створення органіки енергію сонячного світла. Це рослини, ціанобактерії, деякі найпростіші тварини. Хемотрофи мають здатність окислювати різні хімічні сполуки. У цьому виробляється енергія, що вони використовують реалізації продуктів життєдіяльності. До них відносяться азотфіксуючі, сіро-, залізобактерії.

Наявність продуцентів є необхідною умовоюрозвитку будь-якої екосистеми. Цей факт пояснюється тим, що фотосинтезують організми є джерелом надходження енергії.

Редуценти

Ще одна роль в екосистемі належить гетеротрофним організмам, які харчуються органічними речовинами залишків або продуктів життєдіяльності інших видів, які вони розкладають до мінеральних речовин. Цю функцію виконують і редуценти. Представниками цієї групи є бактерії та гриби.

Саме на рівні продуцентів в екосистемі відбувається накопичення енергії. Потім вона проходить через консументи та продуценти, де витрачається. На кожному наступному трофічному рівні частина енергії розсіюється як тепла.

Види ланцюгів живлення

Енергія в екосистемі поділена на два потоки. Перший спрямований до консументів від продуцентів, другий - від мертвої органіки. Залежно від цього розрізняють трофічні мережі пасовищного та детритного типу. У першому випадку початковим трофічним рівнем є продуценти, що передають енергію консументам різних рівнів. Завершується пасовищний ланцюг редуцентами.

Детритний ланцюг починається мертвою органікою, а продовжується сапротрофами, які є представниками консументів. Останньою ланкою цього ланцюга також є редуценти.

У межах будь-якої екосистеми одночасно існує безліч трофічних ланцюгів. Всі вони невіддільні один від одного і тісно переплітаються. Так відбувається, оскільки представники одного виду можуть одночасно бути ланками різних кіл. Завдяки цьому формуються трофічні мережі. І чим вони розгалуженіші, тим стійкіша екосистема.

Харчові ланцюгита трофічні рівні вважаються невід'ємними компонентами біологічного круговороту. У ньому бере участь багато елементів. Далі докладніше розглянемо трофічні рівні екосистеми.

Термінологія

Харчовий ланцюг - це переміщення енергії, що міститься в рослинній їжі, за допомогою ряду організмів внаслідок поїдання ними один одного. Тільки рослини формують із неорганічної речовини органічну. Трофічний рівеньє комплексом організмів. Між ними відбувається взаємодія у процесі перенесення поживних речовинта енергії від джерела. Трофічні ланцюга (трофічний рівень) припускають певне становище організмів на тому чи іншому ступені (ланці) під час цього переміщення. Морські та наземні біологічні структури мають безліч відмінностей. Одним із основних можна назвати те, що у перших харчові ланцюги довші, ніж у других.

Щаблі

Перший трофічний рівень представлений автотроф. Їх ще називають продуцентами. Другий трофічний рівень становлять вихідні консументи. на наступного ступенязнаходяться консументи, які споживають рослиноїдні організми. Ці споживачі називаються вторинними. До них, наприклад, відносяться первинні хижаки, м'ясоїдні. Також до 3-го трофічного рівня входять консументи 3-го порядку. Вони споживають, у свою чергу, слабших хижаків. Як правило, існує обмежена кількістьтрофічних рівнів - 4 чи 5. Рідко буває понад шість. Ця харчовий ланцюжокзазвичай замикається редуцентами чи деструкторами. Вони є бактеріями, мікроорганізмами, які розкладають органічні залишки.

Консументи: загальна інформація

Вони є не просто "їдками", яких містить харчовий ланцюжок. Задоволення своїх потреб ними здійснюється за допомогою системи зворотного (позитивного) зв'язку. Консументи впливають на трофічні рівні екосистеми, що знаходяться вище. Так, наприклад, споживання рослинності в африканських саванах великими стадами антилоп разом із пожежами в посушливий період сприяє збільшенню швидкості повернення у ґрунт поживних елементів. Згодом, під час сезону дощів, підвищується відновлення трав'янистих насаджень та їхня продукція.

Досить цікавим є приклад Одума. Він визначає вплив консументів на продуценти у морській екосистемі. Краби, які споживають детрит і водорості, "доглядають" своїми травами декількома способами. Вони розривають ґрунт, посилюючи таким чином циркуляцію води біля коріння і вносячи кисень і необхідні елементи в анаеробну. прибережну зону. У процесі постійної переробки донних мулів, багатих на органіку, краби сприяють поліпшенню умов розвитку та зростання бентосних водоростей. Один трофічний рівень складають організми, які одержують енергію за допомогою однакової кількості ступенів.

Структура

Їжа, спожита кожному трофічному рівні, асимілюється в повному обсязі. Це зумовлено значними її втратами на етапах обмінних процесів. У зв'язку з цим продукція організмів, що входять до наступного трофічного рівня, менша, ніж у попередньому. Усередині біологічної системи органічні сполуки, що містять енергію, утворюються автотрофними організмами. Ці речовини є джерелом енергії та необхідних компонентівдля гетеротрофів Найпростішим є такий приклад: тварина вживає рослини. У свою чергу, звір може бути з'їдений іншим більшим представником фауни. Так може здійснюватися перенесення енергії у вигляді кількох організмів. Наступний використовує попередній, що постачає енергію та поживні елементи. Саме ця послідовність і утворює харчовий ланцюг, у якому ланкою виступає трофічний рівень.

Продуценти 1 порядку

Початковий трофічний рівень містить автотрофні організми. До них переважно відносять зелені насадження. Деякі прокаріоти, зокрема синьо-зелені водорості, а також нечисленні види бактерій теж мають здатність до фотосинтезу. Проте їхній внесок у трофічний рівень незначний.

Завдяки активності фотосинтетиків сонячна енергія перетворюється на хімічну. Вона полягає в органічні молекули, з яких, у свою чергу, будуються тканини. Порівняно невеликий внесок у вироблення органічної речовини вноситься хемосинтезуючими бактеріями. Вони витягують енергію з не органічних сполук. Як головні продуценти у водних екосистемах виступають водорості. Часто вони представлені дрібними одноклітинними організмами, що формують фітопланктон в поверхневих шарах озер та океанів. Більша частинапервинної продукції на суші поставляється високоорганізованими формами. Вони відносяться до голонасінних і покритонасінних рослин. За рахунок них утворюються луки та ліси.

Споживачі 2, 3 порядки

Харчові ланцюги можуть бути двох видів. Зокрема, виділяють детрітні та пасовищні структури. Вище описані приклади останніх. У них першому рівні присутні зелені рослини, другому - пасовищні тварини, третьому - хижаки. Однак у тілах загиблих рослин і тварин ще міститься енергія та будівельний матеріалпоряд з прижиттєвими виділеннями (мочою та фекаліями). органічні матеріалипіддаються розкладанню за рахунок активності мікроорганізмів - бактерій та грибів. Вони живуть на органічних рештках як сапрофіти.

Організми даного типуназиваються редуцентами. Ними виділяються травні ферменти на відходи життєдіяльності чи мертві тіла, та був поглинаються продукти перетравлення. Розкладання може відбуватися з різною швидкістю. Споживання органічних сполук фекалій, сечі, тварин трупів здійснюється протягом кількох тижнів. При цьому гілки або дерева, що впали, можуть розкладатися роками.

Детритофаги

Істотна роль процесі гниття деревини належить грибам. Ними виділяється фермент целюлаза. Вона пом'якшує на деревину, що дає можливість проникати і поглинати матеріал дрібним тваринам. Фрагменти матеріалу, що розклався, називаються детритом. Їм харчуються багато дрібних живих організмів (детритофаги) і прискорюють процес руйнування.

Оскільки у розкладанні беруть участь два типи організмів (гриби та бактерії, а також тварини), то їх часто об'єднують під однією назвою – "редуценти". Але насправді даний термінзастосовується тільки до сапрофітів. Детритофаги, своєю чергою, можуть поглинатися більшими організмами. У цьому випадку формується ланцюг іншого типу - що починається з детриту. До деритофагів прибережних та лісових угруповань відносять мокрицю, дощового черв'яка, личинку падальної мухи, багрянку, голотурію, поліхету.

Харчова мережа

У схемах систем кожен організм може бути представлений як той, хто споживає інші, що належать до певного типу. Але існуючі в біологічній структуріхарчові зв'язки мають набагато більше складна будова. Це з тим, що тварина може споживати організми різноманітних типів. При цьому вони можуть належати до одного харчового ланцюга або належати до різних. Це особливо явно проглядається серед хижаків, що знаходяться на високих щабляхбіологічного круговороту. Існують тварини, які споживають інших представників фауни та рослини одночасно. Такі особини належать до категорії всеїдних. Зокрема, такою є і людина. У існуючій біологічної системидосить поширене переплетення харчових кіл. В результаті формується нова багатокомпонентна структура – ​​мережа. У схемі можуть бути відображені лише деякі з усіх можливих зв'язків. Як правило, вона містить лише одного або двох хижаків, які належать до верхніх трофічних рівнів. У потоці енергії та кругообігу в рамках типової структуриможе існувати два шляхи обміну. З одного боку взаємодія здійснюється між хижаками, з іншого - між редуцентами та детритоядними. Останні можуть споживати мертвих тварин. При цьому живі редуценти та детритоядні можуть виступати як їжа для хижаків.

ТРОФІЧНИЙ РІВЕНЬ

Розподіл організмів за широкими категоріальними групами - трофічними рівнями, - заснований на їхньому становищі в «харчовому ланцюгу», було запропоновано як корисне спрощення при аналізі структури та функціонування екосистеми з точки зору енергетичного потоку.

На нижньому рівні харчового ланцюга знаходяться продуценти, тобто виробники органічної речовини (в основному рослини), яких поїдають рослиноїдні (первинні консументи, або споживачі), а їх, у свою чергу, поїдають хижаки (консументи другого порядку). На невеликих хижаків полюють великі хижаки (консументи третього порядку) тощо. Якщо розглядати цей процес з погляду біомаси, то трофічні рівні налаштовуються одна на одну як цеглини «Лего», пропорційно до кількості представленої біомаси. В результаті одержуємо піраміду, в основі якої лежать первинні виробники. Іноді піраміда буває перевернутою, коли широко представлені рослиноїдні як би тиснуть своєю масою на небагатий рівень первинних виробників; у такому разі складається враження, що біомаса виробників менше рівня, достатнього для підтримки біомаси травоїдних. У якийсь конкретний момент часу це може виявитися дійсно так, але, крім статики, потрібно брати до уваги і динаміку системи. Виробники можуть розмножуватися з дуже великою швидкістюі нарощувати біомасу набагато швидше, ніж споживачі, просто вони споживаються з дуже великою швидкістю. Якщо трофічні рівні розглядати з погляду надходження енергії, то через неефективність її передачі з одного рівня на інший форма харчових відносин повинна завжди набувати форми піраміди (див. «Екологічна енергетика»).

Концепцію трофічних рівнів критикували. Може, це лише констатація очевидного факту, виражена науковою мовою? Може вона занадто широка для того, щоб виявитися корисною при дослідженнях? Де в цих пірамідах місце всеїдних та організмів, що харчуються падалью (редуцентів)? Як бути із хижими рослинами? Доросла шотландська куріпка поїдає молоді пагони вересу, а її пташенята харчуються комахами - виходить, що той самий вид розташовується на різних трофічних рівнях. Через ці труднощі деякі екологи вважають, що ідея трофічних рівнів ні на що не придатна і її слід відкинути як непотрібну. Вони кажуть, що потік енергії та її трансформацію в екосистемах краще вивчати за допомогою схеми «мережі трофічних відносин».

також статті "Первинна продукція", "Трофічна мережа", "Екологічна енергетика", "Екосистема".