Соотношение биомассы на разных уровнях

Редуценты: примеры, роль в природе. Продуценты, консументы, редуценты

Все живые организмы на нашей планете можно отнести к продуцентам, консументам или редуцентам. О чем говорят эти термины? Каковы особенности организмов, относящихся к той или иной категории? На основании чего предложена такая классификация? Об этом будет рассказано в статье. Кроме того, более подробно будет раскрыт вопрос о том, кто такие редуценты. Примеры этих организмов тоже будут приведены ниже.

Описание трофической (пищевой) цепи

Все населяющие Землю растения, животные, микроорганизмы, грибы и т. д. включены в своеобразные взаимоотношения, называемые учеными трофической цепью (или пищевой). Одни из них поедают других, благодаря чему происходит перенос энергии от одного звена воображаемой цепи к другому. Таким образом, между ними существует простая связь: «пища – потребитель пищи».

Первое звено пищевой цепи составляют так называемые продуценты, или автотрофы. К ним относится большинство растений, водоросли. У продуцентов нет предшественников, для них характерно преобразование неорганических веществ в органические, благодаря чему происходит накопление энергии, и продуценты могут быть употреблены в пищу представителями следующего звена. Их называют консументами.

Консументы могут быть 1-го, 2-го, 3-го и 4-го порядка. Консументы 1-го порядка – обычно травоядные животные, 2-го – хищники, которые употребляют в пищу консументов 1-го порядка, и т. д.

Далее в пищевой цепи размещаются деструкторы, или редуценты — организмы, которые перерабатывают органику обратно в неорганические вещества (или простейшие органические), обеспечивая, таким образом, процесс разложения и круговорот веществ в природе. Это важнейшее звено – «санитары». Можно привести следующие примеры редуцентов: сапротрофные бактерии, актиномицеты, грибы (например, рода Penicillium).

Связь живых организмов в пищевой цепи не всегда бывает линейной. Так, например, существуют растения – консументы 1-го порядка, паразитирующие на других растениях и не производящие органических веществ. Одно и то же животное может быть консументом и 1-го, и 2-го, и 3-го порядка, если оно, помимо травоядных и других хищников, поедает и травы, ягоды и пр. Например, бурый медведь, питаясь ягодами, является консументом первичным, охотясь на грызуна и поедая его, — вторичным, а употребляя в пищу хищную рыбу лосося, питающуюся сельдью, – консументом 3-го порядка. Поэтому ученые считают, что во многих случаях имеет смысл говорить не о цепи, а о трофической сети, достаточно разветвленной.

Редуценты в экосистеме

Роль этих организмов в экологических системах трудно переоценить. Благодаря им органические остатки разлагаются без следа, обретая доступную для потребления продуцентами (автотрофами) структуру и форму. Продуценты-растения, потребляя их, наращивают зеленую массу и служат пищей для животных, людей. Значительную роль в природе играют редуценты – почвообразовательные бактерии, которые разлагают растительные и животные органические останки, способствуя тем самым превращению их в перегной (бактерии гниения), а его, в свою очередь, — в минеральные соли.

Отличие редуцентов от падальщиков

Некоторые ошибочно считают, что к редуцентам относятся животные и птицы, питающиеся падалью. Но это не так. Главное отличие их от детритофагов (падальщиков) заключается в том, что организмы, питающиеся падалью, производят твердые отходы в виде экскрементов. Подобные продукты жизнедеятельности отсутствуют у редуцентов. Роль их заключается в разрушении — деструкции сложных органических веществ и превращении их в более простые по структуре (мочевина) либо неорганические. Детритофагов же, производящих твердые отходы, традиционно относят к консументам.

Потери энергии при переходах от одного уровня пищевой цепи к другому

При переходе энергии от продуцентов к консументам значительная ее часть теряется (до 80-90%), чаще всего в виде тепла. Это причина, по которой длина пищевой цепи обычно ограничена 3-6 звеньями.

Основные причины потери энергии следующие:

  • Организмы двигаются и тратят энергию на клеточное дыхание, обеспечивая свою жизнедеятельность.
  • Не вся органика может быть переварена животными, и часть ее выходит в виде экскрементов.
  • Далеко не все организмы предыдущего уровня попадают в пищу представителям следующего. Значительная их часть просто погибает по разным причинам.
  • Экскременты и погибшие организмы перерабатываются редуцентами в свою энергию.

Соотношение биомассы на разных уровнях

Учитывая сказанное выше, можно сделать вывод, что для сохранения экологического равновесия количество живых организмов на предыдущем уровне должно значительно превышать таковое на следующем. Иными словами, производителей должно быть больше, чем потребителей. При этом количество хищников на последующих уровнях уменьшается, но они становятся крупнее. Этот закон получил название правила экологической пирамиды.

Как же обстоит дело с редуцентами? Смена экосистем не имеет здесь значения: редуценты в ней все равно будут присутствовать. Именно их взаимная зависимость с консументами и продуцентами обеспечивает гарантию того, что при любых катастрофических обстоятельствах биогеоценоз не будет разрушен, и утраченные связи восстановятся.

Что же касается соотношения редуцентов и остальных групп в природе, то это вопрос довольно сложный, ведь мы имеем дело с чрезвычайно маленькими организмами. Как свидетельствуют исследования, ни общая их биомасса, ни численность не могут говорить о степени их продуктивности. Измерение такой биомассы затруднено и к тому же мало информативно. Так, количество микроорганизмов в почве может оставаться одним и тем же, но в различных условиях они будут демонстрировать разную активность.

Можно говорить о том, что в продуктивных экосистемах биомасса этих микроорганизмов составляет примерно 10-100 г на квадратный метр. Если посмотреть на показатели в тундре или пустыне, то они будут намного меньше, как и активность редуцентов. Смена экосистемы в данном примере дает возможность учитывать разные условия обитания.

В заключение

В статье была кратко описана структура пищевой цепи, а также более подробно рассказано о том, кто такие редуценты (с примерами).

Интересно, что такие звенья пищевой цепи, как консументы, отсутствовали на Земле на протяжении около 2 миллиардов лет, когда экосистемы состояли только из доядерных организмов, называемых прокариотами. А вот без редуцентов их существование было бы невозможно, ведь кто-то должен превращать органические вещества, продуцируемые пусть даже простейшими микроорганизмами, снова в неорганические. Благодаря жизнедеятельности редуцентов, примеры которых были приведены в статье, в почву возвращаются вода и минеральные соли. Таким образом, круг замыкается, и организмы-продуценты (автотрофы) снова могут воспользоваться полезными веществами.

Источник



Что такое продуценты — определение, типы и примеры

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Любая экосистема (в том числе и вся планета в целом) – это совокупность множества организмов.

Эти организмы отличаются друг от друга по огромному числу биологических признаков, типу питания и другим особенностям.

Природа

Но все организмы можно разбить на три большие группы по их функциональному назначению — это продуценты, консументы и редуценты.

Сегодня мы подробно поговорим про группу под названием продуценты, которых можно по праву считать основой жизни на нашей планете.

Продуценты — это.

Продуценты — это организмы, которые создают органические вещества (в основном углеводы) из неорганических соединений (главным образом из углекислого газа). Их ещё называют автотрофами (что это?).

К этой категории относятся практически все зелёные растения, так как только они способны использовать солнечную энергию для получения питательных веществ из воды, почвы и воздуха. Этот процесс называется фотосинтезом, а сами растения получили название фотоавтотрофы.

К продуцентам относятся и некоторые виды бактерий, которые умеют синтезировать органику даже при отсутствии солнечного излучения, получая энергию за счёт сложных химических реакций. Эти микроорганизмы классифицируются как хемоавтотрофы.

Характерной особенностью продуцентов является то, что им совсем необязательно заниматься поиском пищи: их прирождённые, данные природой способности позволяют обеспечивать рост и дальнейшее полноценное развитие.

В результате своей деятельности продуценты выделяют в экосистему (что это такое?) Земли биологическую массу. Её суммарный годовой объём (первичная валовая продукция) на суше оценивается в 220-240 млрд.тонн, а на море – в 100-120 млрд.тонн сухой массы.

Примерно половина этого громадного количества идёт на поддержание жизнедеятельности самих продуцентов (дыхание и корневые выделения), так что чистая первичная продукция будет в два раза меньше.

Именно она составляет пищевую цепочку потребителей – консументов.

Приведённые цифры являются усреднёнными, так как разные источники приводят довольно сильно отличающиеся друг от друга данные в зависимости от принятого метода исследований.

Продуценты-фотоавтотрофы

Клетки фотоавтотрофов содержат хлорофилл, который участвует в процессе фотосинтеза, то есть в образовании органической материи из неорганических субстанций, в основном из углекислого газа (СО2) и воды (Н2О).

Пруд

Как уже отмечалось, эти организмы представлены, главным образом, зелёными растениями, которые являются первичными и основными производителями органических веществ. То есть, они служат питательной средой для остальных организмов.

Сюда же относятся и цианобактерии – единственные микроорганизмы, обладающие способностью к фотосинтезу.

Фотоавтотрофы присутствуют не только на суше, но и в водной среде, но только там, куда проникает солнечный свет (так называемая фотическая зона).

Они нередко вступают в симбиоз (что это такое?) с другими растениями, которые не в состоянии использовать энергию солнца для фотосинтеза. В качестве примера можно привести лишайник – ассимилированное образование, состоящее из зелёных микроскопических водорослей (либо цианобактерий) и грибов.

Продуценты-хемоавтотрофы

Хемотрофы, не имея возможности поглощать энергию солнечного света, используют другую альтернативу – окислительно-восстановительную химическую реакцию с участием сероводорода, метана, серы, двухвалентного железа и других неорганических соединений.

Эти организмы встречаются только среди бактерий, причём их количество по сравнению с фотоавтотрофами невелико. Тем не менее их физиологические, биологические и химические свойства имеют большое значение для функционирования экосистемы в целом.

Хемотрофы

Хемоавтотрофов классифицируют по типу вещества, принимающего участие в окислительной реакции:

  1. нитрифицирующие бактерии;
  2. водородные бактерии;
  3. серобактерии;
  4. железобактерии.

На сегодняшний день науке известны несколько тысяч видов этих микроорганизмов, и новые открытия наверняка продолжатся.

Продуценты, редуценты и консументы

Любой биоценоз – это совокупность множества организмов. Они отличаются по биологическим признакам, типу питания и другим особенностям.

Однако по функциональной значимости это многообразие сводится к трём большим группам:

  1. продуценты – производители органических веществ из неорганических субстанций;
  2. консументы – потребители накопленной продуцентами энергии;
  3. редуценты – переработчики мёртвой органики.

У каждой группы – свои задачи, но в совокупности они обеспечивают общий баланс экосистемы.

Ниже приводится сравнительная таблица главных участников биоценоза:

Источник

Фотосинтезирующие растения это редуценты или продуценты

Продуценты, консументы и редуценты в структуре биологических сообществ

Согласно функциональной классификации живых организмов, их подразделяют на три основные группы:

  1. продуцентов,
  2. консументов,
  3. редуцентов.

Первые продуцируют органические вещества из неорганических, вторые подвергают их различным преобразованиям, миграции, концентрации и т.д., а третьи – разрушают в процессе минерализации до образования простейших неорганических соединений. Рассмотрим роль этих групп организмов в круговороте веществ более подробно.

Продуценты

К группе продуцентов относятся автотрофы (фототрофы – в основном растения, и хемотрофы – преимущественно некоторые бактерии). В наземных экосистемах продуценты являются доминантами по массе, численности (не всегда) и энергетической роли в экосистемах. В водных экосистемах по биомассе они могут и не доминировать, однако по численности и роли в сообществе остаются доминантами.

Готовые работы на аналогичную тему

Результатом деятельности продуцентов в экосистемах является валовая биологическая продукция — суммарная или общая продукция особей, сообществ, экосистем или биосферы в целом, включая расходы на дыхание. Если исключить расход энергии на обеспечение жизнедеятельности самих продуцентов, то остается чистая первичная продукция. На всей территории суши она составляет 110-120 млрд. т сухого вещества, а моря 50-60 млрд. т. Первичная валовая продукция в два раза больше.

Количество валовой (и чистой) первичной продукции экосистем и биосферы в целом определяется проективным покрытием территории продуцентами (максимально – до 100% в лесах, и даже более, поскольку существует ярусность, и одни продуценты находятся под пологом других), и эффективностью фотосинтеза, которая очень низка. Для образования биомассы используется лишь около 1% солнечной энергии, поступившей на поверхность растительного организма, обычно существенно меньше.

Консументы

Консументы, в противоположность продуцентам, всегда гетеротрофны, питаются готовыми органическими феществами. К ним относятся животные, некоторые грибы и бактерии (ведущие паразитический образ жизни, т.е. питающиеся живыми растениями или животными, вызывая их заболевания и гибель, большинство грибов и бактерий относятся к редуцентам), а также некоторые растения, лишенные хлорофилла и ведущие паразитический образ жизни за счет других растений.

Пищей для консументов служат продуценты (для консументов первого порядка) или другие консументы (для консументов второго и последующих порядков). Подразделение консументов на порядки иногда встречает определенные трудности, когда, например, состав пищи какого-либо вида включает как растительный корм, так и животный, причем добываемые ими консументы сами могут относиться к разным порядкам. Однако в каждый определенный момент времени любой консумент относится к вполне определенному порядку.

В различных экосистемах на долю консументов приходится разное количество перерабатываемой первичной продукции. Так, в лесных сообществах консументами суммарно потребляется от 1% до 10% чистой первичной продукции растений, редко больше. Остальная органика идет в опад за счет гибели растений и их частей (например, опавшие листья), и частично также потребляется консументами (детритная цепь питания), частично перерабатывается редуцентами. В открытых травянистых сообществах (луга, степи, пастбища) консументами может потребляться до 50% биомассы живых растений (обычно существенно меньше). Близкие показатели характерны для прибрежных сообществ океанов (где продуцентами служат водоросли-макрофиты) и пресноводных экосистем. В пелагических океанических сообществах, основанных на фитопланктоне, консументами выедается до 90% формируемой продуцентами биомассы.

Ассимилированная продукция консументов — съеденная пища минус органическое вещество экскрементов. В свою очередь чистая продукция консумента любого уровня — это ассимилированная чистая продукция за вычетом расходов на дыхание.

Редуценты

Редуценты (редукторы) – неотъемлемая часть любой экосистемы. Они разрушают высокомолекулярные органические вещества отмерших организмов и используют высвобождающуюся при этом энергию для собственной жизнедеятельности, при этом в биотический круговорот возвращаются минеральные вещества, которые затем вновь используются продуцентами. Как правило, редуценты имеют мелкие размеры. Иногда выделяют группу так называемых макроредуцентов, включая в нее всех относительно крупных потребителей отмершей органики, которые входят в состав детритной пищевой цепи. При таком понимании к редуцентам относят многих беспозвоночных – насекомых, червей и т.д.

Источник

Продуценты, консументы, редуценты

Продуценты, консументы и редуценты в структуре биологических сообществ

Согласно функциональной классификации живых организмов, их подразделяют на три основные группы:

  1. продуцентов,
  2. консументов,
  3. редуцентов.

Первые продуцируют органические вещества из неорганических, вторые подвергают их различным преобразованиям, миграции, концентрации и т.д., а третьи – разрушают в процессе минерализации до образования простейших неорганических соединений. Рассмотрим роль этих групп организмов в круговороте веществ более подробно.

Продуценты

К группе продуцентов относятся автотрофы (фототрофы – в основном растения, и хемотрофы – преимущественно некоторые бактерии). В наземных экосистемах продуценты являются доминантами по массе, численности (не всегда) и энергетической роли в экосистемах. В водных экосистемах по биомассе они могут и не доминировать, однако по численности и роли в сообществе остаются доминантами.

Готовые работы на аналогичную тему

Результатом деятельности продуцентов в экосистемах является валовая биологическая продукция — суммарная или общая продукция особей, сообществ, экосистем или биосферы в целом, включая расходы на дыхание. Если исключить расход энергии на обеспечение жизнедеятельности самих продуцентов, то остается чистая первичная продукция. На всей территории суши она составляет 110-120 млрд. т сухого вещества, а моря 50-60 млрд. т. Первичная валовая продукция в два раза больше.

Количество валовой (и чистой) первичной продукции экосистем и биосферы в целом определяется проективным покрытием территории продуцентами (максимально – до 100% в лесах, и даже более, поскольку существует ярусность, и одни продуценты находятся под пологом других), и эффективностью фотосинтеза, которая очень низка. Для образования биомассы используется лишь около 1% солнечной энергии, поступившей на поверхность растительного организма, обычно существенно меньше.

Консументы

Консументы, в противоположность продуцентам, всегда гетеротрофны, питаются готовыми органическими феществами. К ним относятся животные, некоторые грибы и бактерии (ведущие паразитический образ жизни, т.е. питающиеся живыми растениями или животными, вызывая их заболевания и гибель, большинство грибов и бактерий относятся к редуцентам), а также некоторые растения, лишенные хлорофилла и ведущие паразитический образ жизни за счет других растений.

Пищей для консументов служат продуценты (для консументов первого порядка) или другие консументы (для консументов второго и последующих порядков). Подразделение консументов на порядки иногда встречает определенные трудности, когда, например, состав пищи какого-либо вида включает как растительный корм, так и животный, причем добываемые ими консументы сами могут относиться к разным порядкам. Однако в каждый определенный момент времени любой консумент относится к вполне определенному порядку.

В различных экосистемах на долю консументов приходится разное количество перерабатываемой первичной продукции. Так, в лесных сообществах консументами суммарно потребляется от 1% до 10% чистой первичной продукции растений, редко больше. Остальная органика идет в опад за счет гибели растений и их частей (например, опавшие листья), и частично также потребляется консументами (детритная цепь питания), частично перерабатывается редуцентами. В открытых травянистых сообществах (луга, степи, пастбища) консументами может потребляться до 50% биомассы живых растений (обычно существенно меньше). Близкие показатели характерны для прибрежных сообществ океанов (где продуцентами служат водоросли-макрофиты) и пресноводных экосистем. В пелагических океанических сообществах, основанных на фитопланктоне, консументами выедается до 90% формируемой продуцентами биомассы.

Ассимилированная продукция консументов — съеденная пища минус органическое вещество экскрементов. В свою очередь чистая продукция консумента любого уровня — это ассимилированная чистая продукция за вычетом расходов на дыхание.

Редуценты

Редуценты (редукторы) – неотъемлемая часть любой экосистемы. Они разрушают высокомолекулярные органические вещества отмерших организмов и используют высвобождающуюся при этом энергию для собственной жизнедеятельности, при этом в биотический круговорот возвращаются минеральные вещества, которые затем вновь используются продуцентами. Как правило, редуценты имеют мелкие размеры. Иногда выделяют группу так называемых макроредуцентов, включая в нее всех относительно крупных потребителей отмершей органики, которые входят в состав детритной пищевой цепи. При таком понимании к редуцентам относят многих беспозвоночных – насекомых, червей и т.д.

Источник

Соотношение биомассы на разных уровнях

Консументы – кто это такие, какое место они занимают в круговороте органических веществ и чем отличаются от редуцентов и продуцентов

Организмы, которые не умеют сами производить органические вещества. Они поедают органику в готовом виде, но не разлагают ее до конца. В общем, не дают редуцентам умереть с голода.

Консументы – это живые организмы, которые питаются как гетеротрофы. То есть они не могут взять неорганическое вещество (воду, минеральные соли) и превратить его в органическое (аминокислоты, белки), как это делают автотрофы. Поэтому им надо съедать готовые органические вещества.

Чтобы это сделать, консументы едят продуцентов – тех самых автотрофов – или других консументов. Например, корова ест траву, а человек ест корову.

Но консументы едят так, что после них всегда что-то остается. Либо непереваренные части съеденного, либо то, что они есть вообще не стали: кости, перья. «Доеданием» всего этого и полным превращением этой органики в неорганические вещества занимаются редуценты.

Содержание

Типы консументов

В биологии принято выделять консументов нескольких порядков. Например, такие, которые питаются только продуцентами – это консументы первого порядка. Те, кто будет есть этих консументов – консументы второго порядка. И так дальше по нарастающей.

Тип консумента в биологии принято обозначать римской цифрой.

Пример с коровой: Трава (продуцент) – корова (консумент I) – человек (консумент II).

Консументы, которые едят только продуцентов – это фитофаги. Консументы, которые едят других консументов (то есть животных) – зоофаги.

Биологи выделяют еще отдельную категорию – детритофагов. Это такие организмы, которые едят мертвую органику или экскременты. Например, жуки-могильщики, гиены. Но они тоже консументы, а не редуценты, потому что они даже эту мертвечину не умеют разлагать до конца.

Отличительные признаки консументов

У них есть органы, которые помогают добывать пищу. Например, у тигров есть лапы, с помощью которых они бегают за добычей, у крокодилов – мощные челюсти, которые хватают добычу так, что она не может вырваться, у дятлов – клюв, который помогает долбить кору и вытаскивать из под нее червей и личинок.

Еще у них есть органы для переваривания пищи: желудок, кишечник. В этих органах переваривается все то, что может перевариться, а непереваренное выводится в виде экскрементов.

Например, если вы съедаете кусок сахара, он у вас в организме полностью растворяется и всасывается в кровь. А вот клетчатка проходит через весь желудочно-кишечный тракт, почти не переваривается и выводится наружу.

У консументов нет органов и органоидов в клетках, которые позволили бы им самостоятельно добывать себе органику. Почему наша кожа не зеленая, как у растений? Потому что в ее клетках нет хлоропластов, которые синтезируют органические вещества на свету.

Про миксотрофов

Есть небольшое количество организмов, у которых такие органоиды есть. Например, существует простейший организм «эвглена зеленая» – у нее в клетке есть хлоропласты. Поэтому на свету она питается как автотроф, а в темноте становится консументом и начинает поедать готовую органику.

У них также нет органов и органоидов, которые могли бы разложить органику полностью. То есть превратить, например, кости животного в простые минеральные соли.

В этом кардинальное отличие консументов от редуцентов – бактерий и грибов. Бактерии и грибы «едят» так, что после них не остается вообще ничего. Абсолютный ноль органики.

Можно ли обойтись без консументов

Да, вполне. Биогеоценоз может спокойно существовать при наличии всего двух типов организмов – продуцентов и редуцентов.

Смотрите, вот растет на земле трава (продуцент), ее едят овцы (консумент I), а овец едят волки (консумент II). То, что остается несъеденным, доедают редуценты – грибы, бактерии. Мертвых растений, волков и овец редуценты тоже съедают.

Но если этих двух консументов убрать – никакой проблемы не будет. Растения выросли, бросили в землю семена, умерли. Редуценты съели мертвые растения и напитали почву минеральными веществами. Семена впитали эти вещества и выросли – снова превратились в растения. Потом этот цикл будет повторяться.

На земле есть много маленьких островков среди океанов, где животных, в принципе, нет. Маленький кусочек земли покрыт травянистыми растениями или кустарниками, из которых старые растения постепенно отмирают и разлагаются, благодаря чему растут и крепнут молодые. Потом молодые стареют и так же умирают. Идеальный биогеоценоз без консументов.

Источник

Что такое продуценты, консументы и редуценты? Какую роль они играют в экосистеме?

Из этой статьи вы узнайте, что такое продуценты, консументы и редуценты, а также как они взаимодействуют друг с другом и какова их роль в экосистеме.

Жизненный круг

Представьте себе круговорот веществ, который происходит, например, в африканской саванне. Трава растет и поедается антилопой. Антилопу ловит и съедает гепард. Гепард умирает, съедается бактериями, и питательные вещества возвращаются в почву. Эти питательные вещества используются травой, так как она продолжает расти в саванне. У каждого организма есть цель. Схема потока энергии через организмы, как в примере выше подходит для любой другой экосистемы.

При рассмотрении круговорота веществ в экосистеме необходимо учитывать три основные группы организмов:

  • Продуценты (растения)
  • Консументы (животные)
  • Редуценты (бактерии и грибы)

Эти группы основаны на том, как организм получает пищу. Продуценты, консументы и редуценты взаимосвязаны в пищевых цепях и пищевых сетях, а также зависят друг от друга для выживания.

Продуценты

Продуценты — это организмы, которые сами производят себе еду. Им не нужно брать питательные вещества у других организмов. Они получают свою энергию от солнца и производят из нее органические вещества посредством фотосинтеза. Продуценты относятся к автотрофам (организмы, которые синтезируют органические вещества из неорганических). Большинство продуцентов — это растения, но есть и микроорганизмы, которые производят питательные вещества с помощью фотосинтеза или хемосинтеза. Продуценты являются начальным звеном любой простой пищевой цепи. Если в качестве примера рассматривать экосистему африканской саванны, то к продуцентам относятся все растения, произрастающие в ней.

Консументы

Консументы — не производят питательные вещества самостоятельно. Они должны употреблять в пищу других животных или растения, чтобы получить энергию для поддержания жизнедеятельности. Консументы относятся гетеротрофами (организмы, которые не способны на синтез органических веществ из неорганических путём фотосинтеза или хемосинтеза. Выделяют первичные (первого порядка) и вторичные (второго порядка) консументы. Первичные консументы являются следующим звеном в простой пищевой цепи. Это растительноядные, или травоядные животные. Они не едят других животных. В дополнение к антилопе, упомянутой ранее, к консументам первого порядка в африканской саванне также относятся слоны, буйволы, жирафы, зебры и др. животные.

В простой пищевой цепи вторичные консументы следуют сразу же за первичными. К ним относятся плотоядные или всеядные животные. Консументы второго порядка едят консументов первого порядка. Плотоядные животные питаются только мясом, в то время как всеядные употребляют и мясо, и растения. В дополнение к гепарду, к вторичным консументам в африканской саванне принадлежат львы и леопарды, которые охотятся на зебр, антилоп и др. травоядных животных.

Редуценты

Редуценты — это последнее звено в простой пищевой цепи. Их также называют деструкторы или сапротрофы. К ним относятся микроорганизмы и грибы, которые разрушают органический материал, перерабатывая его в неорганические и простейшие органические соединения. Если животное умирает, то его тело съедают редуценты. Они избавляются от всего, что больше не является живым, расщепляя органику на простые питательные вещества и возвращают их в почву. Затем эти вещества используются продуцентами, и цикл начинается снова. Примером редуцентов в африканской саванне служат бактерии и грибы, разлагающие останки мертвых животных и растений.

Вывод

Давайте подведем итог из вышеописанного! Продуценты, такие как деревья или трава, производят свои собственные питательные вещества посредством фотосинтеза и начинают этот цикл. Затем их съедают первичные консументы, не способные производить питательные вещества самостоятельно, например жирафы, антилопы или зебры. Далее лев, который относится к консументам второго порядка съедает, например, зебру. Когда лев умирают, его тело разлагают редуценты, возвращая в почву питательные вещества, чтобы снова начать круговорот веществ в экосистеме.

Источник



Трофические связи: консументы, продуценты, редуценты

Все живые организмы взаимодействуют со средой и друг с другом. Эти взаимосвязи именуются экологическими, а их изучение – задача экологии.

Основные типы экологических взаимодействий:

· Все живые организмы подразделяются на три экологических категории:

· Продуценты: зеленые растения производят из неорганических веществ первичную биомассу, усваивают с помощью хлорофилла солнечную энергию – процесс фотосинтеза.

· Консументы: животные, потребляющие биомассу растений (консументы 1-го порядка: копытные) большинство грызунов, зерноядные птицы, растительноядные насекомые) и вторичную биомассу животных (консументы 2го порядка – плотоядные виды: хищники, падальщики)

· Редуценты: бактерии и грибы, разрушающие мертвую биомассу до исходных минеральных веществ, тем самым, возвращая их в биологический круговорот веществ.

При наличии необходимого количества неорганических соединений постоянного потока внешней (экзогенной) т.е. солнечной энергии и трехзвенной структуры продуцентов консументов и редуцентов формируются и функционируют разнообразные экосистемы образующие общеземную биосферу.

Выделяют три основные группы организмов:

продуценты — зеленые растения, способные к фотосинтезу, и бактерии, осуществляющие хемосинтез, т.е. организмы, дающие первичную продукцию;

консументы — организмы, потребляющие первичную или вторичную продукцию, т.е. потребляющие готовое органическое вещество и переводящие его в другие формы органического вещества (животные, паразитические растения и др.);

редуценты (деструкторы) — организмы, живущие за счет мертвых органических веществ и разлагающие их до минеральных веществ (многие бактерии, грибы и некоторые животные).

В свою очередь, консументы подразделяются на три подгруппы;

консументы первого порядка — растительноядные организмы, фитофаги, потребители органического вещества, доставляемого растениями;

консументы второго порядка — хищники и паразиты, питающиеся растительноядными организмами;

консументы третьего порядка — хищники и паразиты, питающиеся хищными животными и паразитами; представители последних двух групп называются зоофагами. Это подразделение в известной степени условно: имеется значительное количество всеядных животных, эврифагов, питающихся и растительной и животной пищей. Кроме того, животные, как указывал М.С. Гиляров (1965), не только переводят органическое вещество из одного вида в другой, но и выделяют минеральные или органические легкоминерализующиеся вещества, т.е. являются как консументами, так и в некоторой степени редуцентами. Таким образом, разделение организмов на три группы соответствует их роли в превращении вещества. Обмен веществ, происходящий в природе, возможен только при участии представителей всех трех групп организмов.

9.Трофические цепочки и трофические пирамиды. Правило 100%

Продуценты начинают собой трофические (пищевые) цепи. Трофические цепи образуют последовательность иерархических уровней, начинающуюся уровнем создания продукции, за которым следуют несколько уровней потребления.

Трофические цепи можно разделить на три важнейшие группы:

1. Цепи зеленых растений, или так называемые "пастбищные" пищевые цепи, которые начинаются зелеными растениями или водорослями, создающими органическое вещество путем фотосинтетической фиксации СО2. Затем эта цепь разветвляется на несколько потоков, в том числе продолжается фитофагами (потребителями зеленых растений) — насекомыми, нематодами, моллюсками, млекопитающими, птицами и т.д., — а далее потребителями фитофагов: хищниками и паразитами.

2. Детритные пищевые цепи, которые начинает мертвое органическое вещество, созданное ранее растениями и не использованное в пастбищной цепи. Здесь возможно несколько вариантов цепи, в том числе цепи морского и пресноводного планктона, где первое звено гетеротрофов представлено бактериями — потребителями растворенного или дисперсного органического вещества, а далее цепь продолжают бактериофаги и хищники нескольких трофических уровней. Другой вариант — цепи почвенных микофагов (потребителей грибов), которые начинают грибы, разлагающие мертвые растительные остатки, а продолжают бесчисленные потребители грибов, их хищники и паразиты. Существуют и цепи "собственно детритофагов" (дождевых червей, моллюсков, грунтоядов морей и пресных вод), которые, заглатывая разлагающиеся органические вещества, переваривают в первую очередь микробов, осуществляющих это разложение, и продукты их метаболизма. У этих животных есть множество своих врагов (хищников и паразитов), так что эта цепь, особенно в море, может состоять из 5-6 звеньев.

3. Цепи "хемобиоса", образующиеся в донных осадках, на разломах океанической коры и в почвах автотрофными бактериями, способными к получению энергии за счет восстановления серы или окисления неорганических веществ. Такие цепи рассмотрены в главе "Биогеография Мирового океана".

Приводимая типология трофических цепей, как было показано Д.А. Криволуцким и А.Д. Покаржевским (1988), не является единственно возможной: ее можно строить не только по движению по цепи органического вещества, т.е. соединений углерода, но также и по азоту, водороду или сере. Интересно отметить, что в любой трофической цепи обязательно присутствует "микробиальное звено" или в виде "внешнего" компонента в открытой среде, или же в виде "внутреннего" звена в кишечниках потребляющих органические вещества животных, поскольку основные по массе органические соединения экосистем (гумус, лигнины, целлюлозу) могут перерабатывать только микробы.

Симбиоз. Примеры симбиотических отношений.

Объединенные симбиотическими отношениями виды не могут выжить друг без друга, т.е. симбиоз – это прямая противоположность конкуренции.

Лишайник – гриб + зеленые водоросли, совместно живущие в неразделимом организме. В Антарктиде найдены лишайники возрастом 10 тыс. лет (!) – самые древние особи живых организмов Земли. За 100 лет нарастает на 3-4 мм. Более 20 тыс. видов.

Кладония (олений мох)

Шерсть ленивца наполнена симбионтами – зелеными водорослями

Растительноядные животные (термиты олени, люди) и бактерии или простейшие, живущие в их желудках, без которых они не могли бы переваривать целлюлозу.

Цветковые растения и их опылители насекомые, колибри.

Симбиоз — это тесное и продолжительное сосуществование представителей разных биологических видов. При этом в ходе коэволюции происходит их взаимоадаптация.

В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза (мутуализм). От желудочных и кишечных бактерий, без которых было бы невозможно пищеварение, до растений (зачастую орхидеи), чью пыльцу может распространять только один, определённый вид насекомых. Такие отношения успешны всегда, когда они увеличивают шансы обоих партнёров на выживание. Осуществляемые в ходе симбиоза действия или производимые вещества являются для партнёров существенными и незаменимыми. В обобщённом понимании такой симбиоз — промежуточное звено между взаимодействием и слиянием.

В более широком научном понимании симбиоз представляет собой любую форму взаимодействия между организмами разных видов, в том числе:

паразитизм — отношения, выгодные одному, но вредные другому симбионту. Обоюдно выгодный вид симбиоза называют мутуализмом.

Комменсализмом называют отношения, полезные одному, но безразличные другому симбионту, а

Источник

Мертвое животное продуцент или консумент

Все живые организмы на нашей планете можно отнести к продуцентам, консументам или редуцентам. О чем говорят эти термины? Каковы особенности организмов, относящихся к той или иной категории? На основании чего предложена такая классификация? Об этом будет рассказано в статье. Кроме того, более подробно будет раскрыт вопрос о том, кто такие редуценты. Примеры этих организмов тоже будут приведены ниже.

Описание трофической (пищевой) цепи

Все населяющие Землю растения, животные, микроорганизмы, грибы и т. д. включены в своеобразные взаимоотношения, называемые учеными трофической цепью (или пищевой). Одни из них поедают других, благодаря чему происходит перенос энергии от одного звена воображаемой цепи к другому. Таким образом, между ними существует простая связь: «пища – потребитель пищи».

Первое звено пищевой цепи составляют так называемые продуценты, или автотрофы. К ним относится большинство растений, водоросли. У продуцентов нет предшественников, для них характерно преобразование неорганических веществ в органические, благодаря чему происходит накопление энергии, и продуценты могут быть употреблены в пищу представителями следующего звена. Их называют консументами.

Консументы могут быть 1-го, 2-го, 3-го и 4-го порядка. Консументы 1-го порядка – обычно травоядные животные, 2-го – хищники, которые употребляют в пищу консументов 1-го порядка, и т. д.

Далее в пищевой цепи размещаются деструкторы, или редуценты — организмы, которые перерабатывают органику обратно в неорганические вещества (или простейшие органические), обеспечивая, таким образом, процесс разложения и круговорот веществ в природе. Это важнейшее звено – «санитары». Можно привести следующие примеры редуцентов: сапротрофные бактерии, актиномицеты, грибы (например, рода Penicillium).

Связь живых организмов в пищевой цепи не всегда бывает линейной. Так, например, существуют растения – консументы 1-го порядка, паразитирующие на других растениях и не производящие органических веществ. Одно и то же животное может быть консументом и 1-го, и 2-го, и 3-го порядка, если оно, помимо травоядных и других хищников, поедает и травы, ягоды и пр. Например, бурый медведь, питаясь ягодами, является консументом первичным, охотясь на грызуна и поедая его, — вторичным, а употребляя в пищу хищную рыбу лосося, питающуюся сельдью, – консументом 3-го порядка. Поэтому ученые считают, что во многих случаях имеет смысл говорить не о цепи, а о трофической сети, достаточно разветвленной.

Редуценты в экосистеме

Роль этих организмов в экологических системах трудно переоценить. Благодаря им органические остатки разлагаются без следа, обретая доступную для потребления продуцентами (автотрофами) структуру и форму. Продуценты-растения, потребляя их, наращивают зеленую массу и служат пищей для животных, людей. Значительную роль в природе играют редуценты – почвообразовательные бактерии, которые разлагают растительные и животные органические останки, способствуя тем самым превращению их в перегной (бактерии гниения), а его, в свою очередь, — в минеральные соли.

Отличие редуцентов от падальщиков

Некоторые ошибочно считают, что к редуцентам относятся животные и птицы, питающиеся падалью. Но это не так. Главное отличие их от детритофагов (падальщиков) заключается в том, что организмы, питающиеся падалью, производят твердые отходы в виде экскрементов. Подобные продукты жизнедеятельности отсутствуют у редуцентов. Роль их заключается в разрушении — деструкции сложных органических веществ и превращении их в более простые по структуре (мочевина) либо неорганические. Детритофагов же, производящих твердые отходы, традиционно относят к консументам.

Потери энергии при переходах от одного уровня пищевой цепи к другому

При переходе энергии от продуцентов к консументам значительная ее часть теряется (до 80-90%), чаще всего в виде тепла. Это причина, по которой длина пищевой цепи обычно ограничена 3-6 звеньями.

Основные причины потери энергии следующие:

  • Организмы двигаются и тратят энергию на клеточное дыхание, обеспечивая свою жизнедеятельность.
  • Не вся органика может быть переварена животными, и часть ее выходит в виде экскрементов.
  • Далеко не все организмы предыдущего уровня попадают в пищу представителям следующего. Значительная их часть просто погибает по разным причинам.
  • Экскременты и погибшие организмы перерабатываются редуцентами в свою энергию.

Соотношение биомассы на разных уровнях

Учитывая сказанное выше, можно сделать вывод, что для сохранения экологического равновесия количество живых организмов на предыдущем уровне должно значительно превышать таковое на следующем. Иными словами, производителей должно быть больше, чем потребителей. При этом количество хищников на последующих уровнях уменьшается, но они становятся крупнее. Этот закон получил название правила экологической пирамиды.

Как же обстоит дело с редуцентами? Смена экосистем не имеет здесь значения: редуценты в ней все равно будут присутствовать. Именно их взаимная зависимость с консументами и продуцентами обеспечивает гарантию того, что при любых катастрофических обстоятельствах биогеоценоз не будет разрушен, и утраченные связи восстановятся.

Что же касается соотношения редуцентов и остальных групп в природе, то это вопрос довольно сложный, ведь мы имеем дело с чрезвычайно маленькими организмами. Как свидетельствуют исследования, ни общая их биомасса, ни численность не могут говорить о степени их продуктивности. Измерение такой биомассы затруднено и к тому же мало информативно. Так, количество микроорганизмов в почве может оставаться одним и тем же, но в различных условиях они будут демонстрировать разную активность.

Можно говорить о том, что в продуктивных экосистемах биомасса этих микроорганизмов составляет примерно 10-100 г на квадратный метр. Если посмотреть на показатели в тундре или пустыне, то они будут намного меньше, как и активность редуцентов. Смена экосистемы в данном примере дает возможность учитывать разные условия обитания.

В заключение

В статье была кратко описана структура пищевой цепи, а также более подробно рассказано о том, кто такие редуценты (с примерами).

Интересно, что такие звенья пищевой цепи, как консументы, отсутствовали на Земле на протяжении около 2 миллиардов лет, когда экосистемы состояли только из доядерных организмов, называемых прокариотами. А вот без редуцентов их существование было бы невозможно, ведь кто-то должен превращать органические вещества, продуцируемые пусть даже простейшими микроорганизмами, снова в неорганические. Благодаря жизнедеятельности редуцентов, примеры которых были приведены в статье, в почву возвращаются вода и минеральные соли. Таким образом, круг замыкается, и организмы-продуценты (автотрофы) снова могут воспользоваться полезными веществами.

Источник

Экосистема и ее факторы

Экосистема (греч. oikos — жилище) — единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.

Вы можете встретить синоним понятия экосистема — биогеоценоз (греч. bios — жизнь + geo — земля + koinos — общий). Следует разделять биогеоценоз и биоценоз. В понятие биоценоз не входит компонент окружающей среды, биоценоз — совокупность исключительно живых организмов со связями между ними.

Совокупность биогеоценозов образует живую оболочку Земли — биосферу.

Экосистема

Продуценты, консументы и редуценты

Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические вещества, потребляемые животными.

Животные — потребители готового органического вещества. Встречаются консументы I порядка — растительноядные организмы, консументы II, III и т.д. порядка — хищники.

Это сапротрофы (греч. sapros — гнилой + trophos — питание) — грибы и бактерии, а также некоторые растения, которые разлагают останки мертвых организмов. Редуценты обеспечивают круговорот веществ, они преобразуют накопленные организмами органические вещества в неорганические.

Продуценты, консументыи и редуценты

Продуценты, консументы и редуценты образуют в экосистеме так называемые трофические уровни (греч. trophos — питание), которые тесно взаимосвязаны между собой переносом питательных веществ и энергии — процессом, который необходим для круговорота веществ, рождения новой жизни.

Пищевые цепи

Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.

Продуценты, консументыи и редуценты

  • Пастбищные — начинаются с продуцентов (растений), производителей органического вещества
  • Детритные (лат. detritus — истертый) — начинаются с органических веществ отмерших растений и животных

Пищевые цепи

В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем, что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.

  • Большим разнообразием обитающих видов
  • Длинными пищевыми цепочками
  • Разветвленностью пищевых цепочек, образующих пищевую сеть
  • Наличием форм взаимоотношений между организмами (симбиоз)

Пищевая сеть

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы (пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей с повышением трофического уровня.

Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.

Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и 10000 кг фитопланктона.

Правило экологической пирамиды

Агроценоз
  • Преобладает искусственный отбор — выживают особи с полезными для человека признаками и свойствами
  • Источник энергии — солнце (открытая система)
  • Круговорот веществ — незамкнутый, так как часть веществ и энергии изымается человеком (сбор урожая)
  • Видовой состав — скудный, преобладают 1-2 вида (поле пшеницы, ржи)
  • Устойчивость экосистемы — снижена, так как пищевые цепочки короткие, пищевые сети неразветвленные
  • Биомассы на единицу площади — мало

Агроценоз

  • Преобладает естественный отбор — выживают наиболее приспособленные особи
  • Источник энергии — солнце (открытая система)
  • Круговорот веществ — замкнутый
  • Видовой состав — разнообразный, тысячи видов
  • Устойчивость экосистемы — высокая, так как пищевые цепочки длинные, разветвленные
  • Биомассы на единицу площади — много

Биоценоз

Факторы экосистемы

    Абиотические (греч. α — отрицание + βίος — жизнь)

К абиотическим факторам относятся факторы неживой природы. Существуют физические — климат, рельеф, химические — состав воды, почвы, воздуха. В понятие климата можно включить такие важные факторы как освещенность, температура, влажность.

Абиотические факторы экосистемы

К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).

Биотические факторы экосистемы

К антропогенным факторам относится влияние человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Человек «разумный» (Homo «sapiens») вырубает леса, осушает болота, распахивает земли — уничтожает дом для сотен видов животных.

В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились «озоновые дыры», ускорилось глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.

Антропогенные факторы экосистемы

За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ, растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого организма вырабатывается своя адаптация.

Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.

Листопад

Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность человека играет решающий фактор в исчезновении видов.

Морская крова

Закон оптимума

Если фактор оказывает на жизнедеятельность организма благоприятное влияние (отлично подходит для животного/растения), то про фактор говорят — оптимальный, значение фактора в зоне оптимума. Зона оптимума — диапазон действия фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности.

За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума, то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.

Закон оптимума

Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим (лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор, который более всего отклоняется от своего оптимального значения.

Метафорически представить этот закон можно с помощью «бочки Либиха». Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора сводит на нет благоприятность остальных факторов.

Бочка Либиха

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Adblock
detector