Потоки энергии в экосистемах

Жизнь на Земле существует за счет солнечной энергии. Благодаря солнечной энергии растения синтезируют органические соединения, которыми питаются травоядные животные, травоядными питаются хищники. Т.е. растения «кормят» весь живой мир, солнечная энергия, аккумулированная в химических веществах синтезированных растениями, передается всем живым организмам. Процесс передачи энергии от одних организмов другим организмам осуществляется по пищевой (трофической) цепи. Примером длинной пищевой цепи может служить последовательность обитателей арктического моря: «микроводоросли (фитопланктон) → мелкие растительноядные ракообразные (зоопланктон) → планктонофаги (черви, ракообразные, моллюски, иглокожие) → рыбы (возможны 2-3 звена последовательности хищных рыб) → тюлени → белый медведь. Цепи питания в наземных экологических системах обычно короче, например, лишайник → олень → волк.

Место каждого звена в пищевой цепи называется его трофическим уровнем. Все организмы, пользующиеся одним типом пищи, принадлежат к одному трофическому уровню. Все продуценты относятся к первому трофическому уровню, все растительноядные животные (консументы 1-го порядка) ко второму трофическому уровню и т.д.

В экологических системах существует два вида пищевых цепей: пастбищные и детритные. Пастбищные цепи всегда начинаются с живых фотосинтезирующих растений. Детритные цепи начинаются с остатков отмерших растений, трупов и экскрементов животных.

Как правило, организмы природных экосистем вовлечены в сложную сеть многих связанных между собой пищевых цепей. Такая сеть называется пищевой сетью. Пример пищевой сети представлен на рис.3.

Следует отметить, что трофические цепи в экологических системах привлекали внимание ученых с давних времен. Например, средневековых испанский философ Бальтасар Грасиан (1601 – 1658гг.) в своем знаменитом «Критиконе» писал: «Травы и деревья, стоящие на первой ступени живого, - ибо наделены лишь жизнью растительной, - развиваясь до назначенного им предела совершенства в возрасте и росте, иже превысить не могут, служат пищей для существ чувствующих, стоящих на второй ступени жизни, ступени животной, которая выше растительной. Это животные на земле, рыбы в море, птицы в воздухе. Они едят траву, населяют деревья, питаются их плодами, гнездятся в ветвях, прячутся в стволах, прикрываются листьями, живут под их сенью. Но те и другие, растения и животные, служат живым существам третьей ступени, гораздо более совершенным и высоко стоящим, коим дано не только расти и чувствовать, но еще и рассуждать, мыслить, постигать, - это человек, который в конечном счете подчинен богу».