Поток энергии в экосистемах

 

Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот вещества в экосистемах, т. е. существование экосистем, зависит от постоянного притока энергии, необходимой всем организмам для их жизнедеятельности и самовоспроизведения (рис. 2).

Рис. 2 - Поток энергии в экосистеме (по Ф. Рамаду, 1981)

 

В отличие от веществ, непрерывно циркулирующих по разным блокам экосистемы, которые всегда могут повторно использовать­ся, входить в круговорот, энергия может быть использована только раз, т. е. имеет место линейный поток энергии через экосистему (поток энергии однонаправлен и необратим).

Односторонний приток энергии как универсальное явление природы происходит в результате действия законов термодина­мики. Первый закон гласит, что энергия может превращаться из одной формы (например, света) в другую (например, потенци­альную энергию пищи), но не может быть создана или уничтоже­на. Второй закон утверждает, что не может быть ни одного про­цесса, связанного с превращением энергии, без потерь некото­рой ее части. Определенное количество энергии в таких превращениях рассеивается в недоступную тепловую энергию, а, следовательно, теряется. Отсюда не может быть превращений, к примеру, пищевых веществ в вещество, из которого состоит тело организма, идущих со 100-процентной эффективностью.

Таким образом, живые организмы являются преобразовате­лями энергии. И каждый раз, когда происходит превращение энергии, часть ее теряется в виде тепла. В конечном итоге вся энергия, поступающая в биотический круговорот экосистемы, рассеивается в виде тепла. Живые организмы фактически не используют тепло как источник энергии для совершения работы - они ис­пользуют свет и химическую энергию.