Взаимосвязь организмов в сообществах. Пищевые цепи

25. Взаимосвязь организмов в сообществах. Пищевые цепи

На экране

Текст «Взаимосвязь организмов в сообществах. Пищевые цепи»

Все живые организмы постоянно взаимодействуют между собой. Однако пищу, воду, кислород живые организмы берут из окружающей среды, что указывает на тесную взаимосвязь живого с неживым компонентом природы. Без пищи, дающей энергию организму для нормальной жизнедеятельности, организм погибает. Следовательно, существование биоценоза возможно только при перераспределении вещества и энергии в сообществе посредством пищевых цепей.

Текст «Существование биоценоза возможно только при перераспределении вещества и энергии в сообществе посредством пищевых цепей»

В пищевых цепях протекает однонаправленный поток вещества и энергии от одной группы организмов к другой. Пищевая цепь может быть представлена следующей последовательностью: растения → растительноядное насекомое → насекомоядная птица → плотоядная птица. Каждый компонент цепи представляет собой отдельный трофический уровень, который зависит от положения группы организмов относительно основного источника поступления энергии в систему сообщества.

Текст «В пищевых цепях протекает однонаправленный поток вещества и энергии от одной группы организмов к другой.

Каждый компонент цепи представляет собой отдельный трофический уровень, который зависит от положения группы организмов относительно основного источника поступления энергии в систему сообщества»

На первом трофическом уровне располагаются автотрофные организмы, которые способны усваивать световую энергию и неорганические вещества. Автотрофы являются важнейшей частью сообщества, так как все остальные группы организмов прямо или косвенно зависят от вещества и энергии, которую они запасли, поэтому их также называют продуцентами – производителями. К этим организмам в первую очередь относятся зеленые растения.

Текст «Автотрофы (продуценты) - организмы, которые способны усваивать световую энергию и неорганические вещества»

На следующих трофических уровнях располагаются гетеротрофы, которые питаются уже готовыми органическими веществами, изначально произведенными автотрофами. Среди гетеротрофов выделяют консументов и редуцентов.

Текст «Гетеротрофы – организмы, которые питаются уже готовыми органическими веществами, изначально произведенными автотрофами»

Редуцентов также называют деструкторами, т.е. разлагателями. К редуцентам относятся грибы и бактерии, которые способны разлагать мертвые органические останки до простых органических соединений, которые впоследствии могут быть усвоены растениями.

Текст «Редуценты (деструкторы) – организмы, которые способны разлагать мертвые органические останки до простых органических соединений, которые впоследствии могут быть усвоены растениями»

Консументы – это потребители готовых органических веществ. Консументы в зависимости от положения в трофической цепи могут подразделяться на первичных консументов – травоядных организмов, вторичных консументов, или первичных хищников, – организмы, которые питаются травоядными организмами, третичных консументов, или вторичных хищников, – организмы, питающиеся первичными хищниками. Стоит отметить, что один и тот же организм в разных цепях может занимать разные трофические уровни, что зависит от рациона его питания.

Текст «Консументы – это потребители готовых органических веществ.

Различают:

• первичных консументов – травоядные организмы,
• вторичных консументов, или первичных хищников, – организмы, которые питаются травоядными организмами,
• третичных консументов, или вторичных хищников, – организмы, питающиеся первичными хищниками»

Различают два типа пищевых цепей: пастбищные и детритные.

Схема «Типы пищевых цепей»

Пастбищная цепь основана на прямом потреблении живых растений или их частей. Первый трофический уровень таких цепей занимают зеленые растения – продуценты, на втором располагаются первичные консументы, представленные травоядными организмами, третий уровень составляют первичные хищники и т.д. Пример пастбищной цепи: трава → кузнечик → синица → гадюка → сова.

Текст «Пастбищная цепь основана на прямом потреблении живых растений или их частей»

Рисунок «Пример пастбищной цепи»

Детритная цепь основана на процессах накопления и разложения мертвого органического вещества – детрита, который представлен фекалиями, содержащими часть неусвоенной пищи, трупами животных, остатками растительности. Микроорганизмы частично перерабатывают детрит, который затем употребляется детритофагами – дождевыми червями, личинками насекомых, многоножками и др., которых поедают хищники. Пример детритной цепи: органический субстрат с микроорганизмами → дождевой червь → крот → лиса.

Текст «Детритная цепь основана на процессах накопления и разложения мертвого органического вещества – детрита»

Рисунок «Пример детритной пищевой цепи»

Вся энергия, заключенная в живом и мертвом органическом веществе, будет использована. Однако есть исключения, в случаях когда абиотические условия  не способствуют процессам разложения мёртвого органического вещества. Данное явление наблюдается в условиях повышенной влажности, недостатка кислорода, в слишком сухих или холодных местообитаниях. Тогда со временем при определенных условиях накапливаются залежи не полностью переработанного  высокоэнергоемкого вещества в виде горючих ископаемых, таких как нефть, уголь или торф.

Текст «В случаях, когда абиотические  условия  не способствуют процессам разложения мёртвого органического вещества, со временем при определенных условиях накапливаются залежи не полностью переработанного  высокоэнергоемкого вещества в виде горючих ископаемых, таких как нефть, уголь или торф»

Передача энергии и вещества происходит по пищевым цепям. Энергия доступна организмам в виде солнечной радиации, которую в процессе фотосинтеза усваивают продуценты. Однако энергия не может передаваться по замкнутому кругу, так как при трансформации ее по пищевой цепи она расходуется в виде химической энергии и теряется в виде тепла. В отличие от энергии, вещество может передаваться по замкнутому кругу, постоянно циркулируя между живой и неживой природой. Данное явление носит название круговорот веществ.

Схема «Круговорот вещества и растрата энергии»

Биогенные элементы – элементы и растворенные соли, необходимые для жизни организмов. К ним относятся макроэлементы, которые составляют химическую основу тканей живых организмов – углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера. А также микроэлементы, которые также жизненно важны для организмов, но в значительно меньших количествах – железо, марганец, медь, цинк, кобальт, бор, молибден, натрий, хлор, ванадий.

Текст «Биогенные элементы – элементы и растворенные соли, необходимые для жизни организмов»

Биогенные элементы могут использоваться организмами многократно. Но их запасы в окружающей среде непостоянны, что объясняется связыванием части элементов с живой биомассой. Однако живые организмы в конечном итоге все равно разлагаются, возвращая биогенные элементы назад в экосистему для повторного их использования. Таким образом осуществляется круговорот веществ, в котором огромную роль играют организмы, разлагающие детрит. В противном случае запас биогенных элементов давно исчерпался, и жизнь прекратилась.

Текст «Биогенные элементы могут использоваться организмами многократно. Но их запасы в окружающей среде непостоянны, что объясняется связыванием части элементов с живой биомассой. Однако живые организмы в конечном итоге все равно разлагаются, возвращая биогенные элементы назад в экосистему для повторного их использования»