Določite pravilno zaporedje živalske prehranjevalne verige. Povzetek: Prehranjevalne verige v naravi

Vprašanje 28. Prehranjevalna veriga. Vrste prehranjevalnih verig.

PREHRANJEVALNA VERIGA(trofična veriga, prehranjevalna veriga), medsebojna povezanost organizmov preko odnosov hrana-potrošnik (eni služijo kot hrana drugim). V tem primeru pride do transformacije snovi in ​​energije proizvajalci(primarni proizvajalci) skozi potrošniki(potrošniki) do razkrojevalci(pretvorniki mrtve organske snovi v anorganske snovi, ki jih proizvajalci asimilirajo). Obstajata dve vrsti prehranjevalnih verig - pašnik in detritus. Pašna veriga se začne z zelenimi rastlinami, gre do pašnih rastlinojedih živali (konzumenti 1. reda) in nato do plenilcev, ki plenijo te živali (odvisno od mesta v verigi - potrošniki 2. in naslednjih redov). Detritivna veriga se začne z detritusom (produkt razgradnje organske snovi), gre do mikroorganizmov, ki se z njim hranijo, nato pa do detritivorov (živali in mikroorganizmi, ki sodelujejo v procesu razgradnje umirajoče organske snovi).

Primer pašne verige je njen večkanalni model v afriški savani. Primarni proizvajalci so trave in drevesa, porabniki 1. reda so rastlinojede žuželke in rastlinojede živali (kopitarji, sloni, nosorogi itd.), 2. red plenilske žuželke, 3. red mesojedi plazilci (kače itd.), 4. plenilski sesalci in ptice. plena. Detritivori (hrošči skarabeji, hijene, šakali, jastrebi itd.) na vsaki stopnji pašne verige uničujejo trupla poginulih živali in ostanke hrane plenilcev. Število posameznikov, vključenih v prehranjevalno verigo v vsakem od njenih členov, se nenehno zmanjšuje (pravilo ekološke piramide), to pomeni, da število žrtev vsakič bistveno presega število njihovih potrošnikov. Prehranjevalne verige niso ločene druga od druge, ampak so med seboj prepletene in tvorijo prehranjevalne mreže.

Vprašanje 29. Za kaj se uporabljajo ekološke piramide?

Ekološka piramida- grafični prikazi razmerja med proizvajalci in potrošniki vseh ravni (rastlinojedci, plenilci, vrste, ki se prehranjujejo z drugimi plenilci) v ekosistemu.

Ameriški zoolog Charles Elton je leta 1927 predlagal shematično upodobitev teh odnosov.

V shematičnem prikazu je vsaka raven prikazana kot pravokotnik, katerega dolžina ali površina ustreza številčnim vrednostim povezave v prehranski verigi (Eltonova piramida), njihovi masi ali energiji. Pravokotniki, razporejeni v določenem zaporedju, tvorijo piramide različnih oblik.

Osnova piramide je prva trofična raven - raven proizvajalcev; naslednja nadstropja piramide tvorijo naslednje ravni prehranjevalne verige - potrošniki različnih redov. Višina vseh blokov v piramidi je enaka, dolžina pa je sorazmerna s številom, biomaso ali energijo na ustrezni ravni.

Ekološke piramide ločimo glede na kazalnike, na podlagi katerih je piramida zgrajena. Obenem je za vse piramide uveljavljeno osnovno pravilo, po katerem je v kateremkoli ekosistemu več rastlin kot živali, rastlinojedih živali kot mesojedih živali, žuželk kot ptic.

Na podlagi pravila ekološke piramide je mogoče določiti oziroma izračunati količinska razmerja različnih vrst rastlin in živali v naravnih in umetno ustvarjenih ekoloških sistemih. Na primer, 1 kg mase morske živali (tjulenj, delfin) potrebuje 10 kg pojedenih rib, teh 10 kg pa že potrebuje 100 kg njihove hrane - vodnih nevretenčarjev, ki pa morajo pojesti 1000 kg alg. in bakterije, da tvorijo takšno maso. IN v tem primeru ekološka piramida bo trajnostna.

Vendar, kot veste, obstajajo izjeme pri vsakem pravilu, ki jih bomo upoštevali pri vsaki vrsti ekološke piramide.

Prve ekološke sheme v obliki piramid so bile zgrajene v dvajsetih letih 20. stoletja. Charles Elton. Temeljili so na terenskih opazovanjih številnih živali različnih velikostnih razredov. Elton ni vključil primarnih proizvajalcev in ni razlikoval med detritivori in razkrojevalci. Vendar je ugotovil, da so plenilci običajno večji od svojega plena, in ugotovil, da je to razmerje izjemno specifično le za določene velikostne razrede živali. V štiridesetih letih je ameriški ekolog Raymond Lindeman uporabil Eltonovo idejo na trofičnih ravneh, pri čemer je abstrahiral od specifičnih organizmov, ki jih sestavljajo. Čeprav je živali enostavno razdeliti v velikostne razrede, je veliko težje določiti, kateri trofični ravni pripadajo. V vsakem primeru je to mogoče storiti le na zelo poenostavljen in posplošen način. Prehranske odnose in učinkovitost prenosa energije v biotski komponenti ekosistema tradicionalno prikazujemo v obliki stopničastih piramid. To zagotavlja jasno osnovo za primerjavo: 1) različnih ekosistemov; 2) sezonska stanja istega ekosistema; 3) različne faze spreminjanja ekosistema. Obstajajo tri vrste piramid: 1) piramide števil, ki temeljijo na štetju organizmov na vsaki trofični ravni; 2) piramide biomase, ki uporabljajo skupno maso (običajno suhih) organizmov na vsaki trofični ravni; 3) energijske piramide, ki upoštevajo energijsko intenzivnost organizmov na posamezni trofični ravni.

Vrste ekoloških piramid

piramide števil- na vsaki ravni je izrisano število posameznih organizmov

Piramida števil prikazuje jasen vzorec, ki ga je odkril Elton: število posameznikov, ki sestavljajo zaporedne nize povezav od proizvajalcev do potrošnikov, vztrajno upada (slika 3).

Na primer, da bi nahranil enega volka, potrebuje vsaj več zajcev, da jih lovi; Za hranjenje teh zajcev potrebujete precej veliko različnih rastlin. V tem primeru bo piramida videti kot trikotnik s široko osnovo, ki se zoži navzgor.

Vendar ta oblika piramide števil ni značilna za vse ekosisteme. Včasih so lahko obrnjeni ali na glavo. To velja za gozdne prehranjevalne verige, kjer drevesa služijo kot proizvajalci, žuželke pa kot primarni potrošniki. V tem primeru je raven primarnih potrošnikov številčno bogatejša od ravni proizvajalcev (na enem drevesu se hrani veliko število žuželk), zato so piramide števil najmanj informativne in najmanj indikativne, tj. število organizmov iste trofične ravni je v veliki meri odvisno od njihove velikosti.

biomasne piramide- označuje skupno suho ali mokro maso organizmov na danem trofičnem nivoju, na primer v enotah mase na enoto površine - g/m2, kg/ha, t/km2 ali na prostornino - g/m3 (slika 4)

Običajno je v kopenskih biocenozah skupna masa proizvajalcev večja od vsake naslednje povezave. Po drugi strani pa je skupna masa porabnikov prvega reda večja od mase porabnikov drugega reda itd.

V tem primeru (če se organizmi ne razlikujejo preveč po velikosti) bo tudi piramida imela videz trikotnika s široko bazo, ki se zoži navzgor. Vendar pa obstajajo pomembne izjeme od tega pravila. Na primer, v morjih je biomasa rastlinojedega zooplanktona bistveno (včasih 2-3-krat) večja od biomase fitoplanktona, ki ga predstavljajo predvsem enocelične alge. To je razloženo z dejstvom, da alge zelo hitro poje zooplankton, vendar jih pred popolnim razjedanjem zaščiti zelo visoka stopnja delitve njihovih celic.

Na splošno so za kopenske biogeocenoze, kjer so proizvajalci veliki in živijo relativno dolgo, značilne relativno stabilne piramide s široko bazo. V vodnih ekosistemih, kjer so proizvajalci majhni in imajo kratke življenjske cikle, je lahko piramida biomase obrnjena ali obrnjena (s konico obrnjeno navzdol). Tako v jezerih in morjih masa rastlin presega maso konzumentov le v času cvetenja (spomladi), v preostalem delu leta pa lahko pride do obratne situacije.

Piramide števil in biomase odražajo statičnost sistema, torej označujejo število ali biomaso organizmov v določenem časovnem obdobju. Ne zagotavljajo popolnih informacij o trofični strukturi ekosistema, vendar omogočajo reševanje številnih praktičnih problemov, zlasti povezanih z ohranjanjem trajnosti ekosistemov.

Piramida števil omogoča na primer izračun dovoljene količine ulova rib ali odstrela živali med lovno sezono brez posledic za njihovo normalno razmnoževanje.

energijske piramide- prikazuje količino pretoka energije ali produktivnost na zaporednih ravneh (slika 5).

V nasprotju s piramidami števil in biomase, ki odražajo statičnost sistema (število organizmov v danem trenutku), piramida energije odraža sliko hitrosti prehajanja hrane (količine energije) skozi Vsaka trofična raven prehranjevalne verige daje najbolj popolno sliko funkcionalne organizacije skupnosti.

Na obliko te piramide ne vplivajo spremembe v velikosti in hitrosti metabolizma posameznikov, in če upoštevamo vse vire energije, bo piramida vedno imela tipičen videz s široko bazo in zoženo konico. Pri gradnji piramide energije se njenemu dnu pogosto doda pravokotnik, ki prikazuje dotok sončne energije.

Leta 1942 je ameriški ekolog R. Lindeman oblikoval zakon energetske piramide (zakon 10 odstotkov), po katerem v povprečju približno 10% energije, prejete na prejšnji ravni ekološke piramide, prehaja iz ene trofike. skozi prehranjevalne verige na drugo trofično raven. Preostala energija se izgubi v obliki toplotnega sevanja, gibanja itd. Zaradi presnovnih procesov organizmi izgubijo približno 90% vse energije v vsakem členu prehranjevalne verige, ki se porabi za vzdrževanje njihovih vitalnih funkcij.

Če je zajec pojedel 10 kg rastlinske snovi, se lahko njegova lastna teža poveča za 1 kg. Lisica ali volk, ki poje 1 kg zajčjega mesa, poveča svojo maso le za 100 g. Pri lesnatih rastlinah je ta delež precej nižji zaradi dejstva, da organizmi slabo absorbirajo les. Pri travah in morskih algah je ta vrednost veliko večja, saj nimajo težko prebavljivih tkiv. Vendar pa splošni vzorec procesa prenosa energije ostaja: veliko manj energije prehaja skozi zgornje trofične ravni kot skozi spodnje.

Cilj: razširiti znanje o biotskih dejavnikih okolja.

Oprema: herbarijske rastline, plišasti hordati (ribe, dvoživke, plazilci, ptice, sesalci), zbirke žuželk, mokri preparati živali, ilustracije različnih rastlin in živali.

Napredek:

1. Uporabite opremo in naredite dva napajalna kroga. Ne pozabite, da se veriga vedno začne s proizvajalcem in konča z reduktorjem.

________________ →________________→_______________→_____________

2. Spomni se svojih opazovanj v naravi in ​​sestavi dve prehranjevalni verigi. Proizvajalci etiket, potrošniki (1. in 2. reda), razgrajevalci.

________________ →________________→_______________→_____________

_______________ →________________→_______________→_____________

Kaj je prehranjevalna veriga in na čem temelji? Kaj določa stabilnost biocenoze? Povejte svojo ugotovitev.

Zaključek: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Poimenuj organizme, ki bi morali biti na manjkajočem mestu v naslednjih prehranjevalnih verigah

1. Iz predlaganega seznama živih organizmov ustvarite trofično mrežo:

2. trava, jagodičja, muha, sinica, žaba, kača, zajec, volk, gnilobe, komar, kobilica. Označite količino energije, ki se premika z ene ravni na drugo.

3. Ob poznavanju pravila za prenos energije iz ene trofične ravni v drugo (približno 10%) zgradite piramido biomase za tretjo prehranjevalno verigo (1. naloga). Rastlinska biomasa je 40 ton.

4. Zaključek: kaj odražajo pravila ekoloških piramid?

1. Pšenica → miš → kača → saprofitne bakterije

Alge → ribe → galeb → bakterije

2. Trava (proizvajalec) – kobilica (konzument prvega reda) – ptice (konzument drugega reda) – bakterije.

Trava (proizvajalci) - los (potrošnik prvega reda) - volk (potrošnik drugega reda) - bakterije.

Zaključek: Prehranjevalna veriga je niz organizmov, ki se hranijo drug z drugim v zaporedju. Prehranske verige se začnejo z avtotrofi – zelenimi rastlinami.

3. cvetlični nektar → muha → pajek → sinica → jastreb

les → podlubnik → žolna

trava → kobilica → žaba → kača → kača orel

listi → miška → kukavica

semena → vrabec → gad → štorklja

4. Iz predlaganega seznama živih organizmov ustvarite trofično mrežo:

trava→kobilica→žaba→trava→gnijoče bakterije

grm→zajec→volk→muha→bakterije gnilobe

To so verige, mreža je sestavljena iz interakcije verig, vendar jih ni mogoče navesti v besedilu, no, nekaj takega, glavno je, da se veriga vedno začne s proizvajalci (rastlinami) in vedno konča z razkrojilci.

Količina energije vedno prehaja po pravilih 10 %, le 10 % celotne energije prehaja na vsako naslednjo stopnjo.

Trofična (prehranjevalna) veriga je zaporedje vrst organizmov, ki odraža gibanje organskih snovi v ekosistemu in biokemično energijo, ki jo vsebujejo v procesu prehranjevanja organizmov. Izraz izhaja iz grškega trophe - prehrana, hrana.

Zaključek: Posledično je prva prehranjevalna veriga paša, saj se začne pri proizvajalcih, drugo je detritalno, ker se začne z mrtvo organsko snovjo.

Vse komponente prehranjevalnih verig so razdeljene v trofične nivoje. Trofična raven je člen v prehranjevalni verigi.

Spike, rastline družine trav, enokaličnice.

Cilj: razširiti znanje o biotskih dejavnikih okolja.

Oprema: herbarijske rastline, plišasti hordati (ribe, dvoživke, plazilci, ptice, sesalci), zbirke žuželk, mokri preparati živali, ilustracije različnih rastlin in živali.

Napredek:

1. Uporabite opremo in naredite dva napajalna kroga. Ne pozabite, da se veriga vedno začne s proizvajalcem in konča z reduktorjem.

Rastline → žuželke→kuščar → bakterije

Rastline → kobilica→ žaba → bakterije

Spomni se svojih opazovanj v naravi in ​​sestavi dve prehranski verigi. Proizvajalci etiket, potrošniki (1. in 2. reda), razgrajevalci.

Vijolična → Springtails→plenilske pršice→grabežljive stonoge→ bakterije

Proizvajalec - potrošnik1 - potrošnik2 - potrošnik2 - razkrojevalnik

Zelje→ polž→ žaba →bakterije

Proizvajalec – potrošnik1 - potrošnik2 - razkrojevalnik

Kaj je prehranjevalna veriga in na čem temelji? Kaj določa stabilnost biocenoze? Povejte svojo ugotovitev.

Zaključek:

hrana (trofični) veriga- niz vrst rastlin, živali, gliv in mikroorganizmov, ki so med seboj povezani z razmerjem: hrana - potrošnik (zaporedje organizmov, v katerem poteka postopen prenos snovi in ​​energije od vira do potrošnika). Organizmi naslednjega člena pojedo organizme prejšnjega člena in tako pride do verižnega prenosa energije in snovi, ki je osnova kroženja snovi v naravi. Pri vsakem prenosu od povezave do povezave se izgubi velik del (do 80-90%) potencialne energije, ki se razprši v obliki toplote. Zaradi tega je število členov (vrst) v prehranski verigi omejeno in običajno ne presega 4-5. Stabilnost biocenoze določa raznolikost njene vrstne sestave. Proizvajalci- organizmi, ki so sposobni sintetizirati organske snovi iz anorganskih, to so vsi avtotrofi. Potrošniki- heterotrofi, organizmi, ki uživajo že pripravljene organske snovi, ki jih ustvarijo avtotrofi (proizvajalci). Za razliko od razgrajevalcev

3. Poimenuj organizme, ki bi morali biti na manjkajočem mestu v naslednjih prehranjevalnih verigah.

1) Pajek, lisica

2) gosenica drevesnica, jastreb kača

3) gosenica

4. Iz predlaganega seznama živih organizmov ustvarite trofično mrežo:

trava, jagodičja, muha, sinica, žaba, kača, zajec, volk, gnilobe, komar, kobilica. Označite količino energije, ki se premika z ene ravni na drugo.

1. Trava (100%) - kobilica (10%) - žaba (1%) - kača (0,1%) - gnijoče bakterije (0,01%).

2. Grm (100%) - zajec (10%) - volk (1%) - bakterije gnilobe (0,1%).

3. Trava (100%) - muha (10%) - sinica (1%) - volk (0,1%) - gnilobne bakterije (0,01%).

4. Trava (100%) - komar (10%) - žaba (1%) - kača (0,1%) - gnilobne bakterije (0,01%).

5. Ob poznavanju pravila za prenos energije iz ene trofične ravni v drugo (približno 10%) zgradite piramido biomase za tretjo prehranjevalno verigo (1. naloga). Rastlinska biomasa je 40 ton.

Trava (40 ton) -- kobilica (4 tone) -- vrabec (0,4 tone) -- lisica (0,04).

6. Zaključek: kaj odražajo pravila ekoloških piramid?

Pravilo ekoloških piramid zelo pogojno prenaša vzorec prenosa energije z ene ravni prehrane na naslednjo v prehranski verigi. Te grafične modele je prvi razvil Charles Elton leta 1927. Po tem vzorcu naj bi bila skupna masa rastlin za red velikosti večja od mase rastlinojedih živali, skupna masa rastlinojedih živali pa za red velikosti večja od mase plenilcev prve stopnje itd. do samega konca prehranjevalne verige.

Laboratorijsko delo št. 1

Tema: Preučevanje zgradbe rastlinskih in živalskih celic pod mikroskopom

Cilj dela: se seznanijo s strukturnimi značilnostmi rastlinskih in živalskih celic, pokažejo temeljno enotnost njihove strukture.

Oprema: mikroskop , luska čebule , epitelijske celice iz človeške ustne votline, čajna žlička, pokrovno in diapozitivno steklo, modro črnilo, jod, zvezek, pisalo, svinčnik, ravnilo

Napredek:

1. Ločite košček lupine, ki ga pokriva, od lusk čebulice in ga položite na predmetno stekelce.

2. Na pripravek kanite kapljico šibke vodne raztopine joda. Preparat pokrijemo s pokrovnim stekelcem.

3. S čajno žličko odstranite nekaj sluzi z notranje strani lica.

4. Postavite sluz na predmetno stekelce in obarvajte z modrim črnilom, razredčenim v vodi. Preparat pokrijemo s pokrovnim stekelcem.

5. Oba preparata preglejte pod mikroskopom.

6. Rezultate primerjave vnesite v tabeli 1 in 2.

7. Naredite zaključek o opravljenem delu.

Možnost #1.

Tabela št. 1 "Podobnosti in razlike med rastlinskimi in živalskimi celicami."

Možnost številka 2.

Tabela št. 2 "Primerjalne značilnosti rastlinskih in živalskih celic."

4. Povejte svojo ugotovitev.

Zaključek: _Vse rastline in živali so sestavljene iz celic. Celica je osnovna enota strukture in vitalne aktivnosti vseh živih organizmov. Rastlinska celica ima debelo celulozno membrano, vakuola in plastidi pa imajo za razliko od rastlin tanko glikogensko membrano (izvaja pinocitozo, endocitozo, eksocitozo, fagocitozo); in ni vakuol (razen pri praživalih).

Laboratorijsko delo št. 2

Cilj: razširiti znanje o biotskih dejavnikih okolja.

Oprema: herbarijske rastline, plišasti hordati (ribe, dvoživke, plazilci, ptice, sesalci), zbirke žuželk, mokri preparati živali, ilustracije različnih rastlin in živali.

Napredek:

1. Uporabite opremo in naredite dva napajalna kroga. Ne pozabite, da se veriga vedno začne s proizvajalcem in konča z reduktorjem.

Rastline → žuželke→kuščar → bakterije

Rastline → kobilica→ žaba → bakterije

Spomni se svojih opazovanj v naravi in ​​sestavi dve prehranski verigi. Proizvajalci etiket, potrošniki (1. in 2. reda), razgrajevalci.

Vijolična → Springtails→plenilske pršice→grabežljive stonoge→ bakterije

Proizvajalec - potrošnik1 - potrošnik2 - potrošnik2 - razkrojevalnik

Zelje→ polž→ žaba →bakterije

Proizvajalec – potrošnik1 - potrošnik2 - razkrojevalnik

Kaj je prehranjevalna veriga in na čem temelji? Kaj določa stabilnost biocenoze? Povejte svojo ugotovitev.

Zaključek:

hrana (trofični) veriga- niz vrst rastlin, živali, gliv in mikroorganizmov, ki so med seboj povezani z razmerjem: hrana - potrošnik (zaporedje organizmov, v katerem poteka postopen prenos snovi in ​​energije od vira do potrošnika). Organizmi naslednjega člena pojedo organizme prejšnjega člena in tako pride do verižnega prenosa energije in snovi, ki je osnova kroženja snovi v naravi. Pri vsakem prenosu od povezave do povezave se izgubi velik del (do 80-90%) potencialne energije, ki se razprši v obliki toplote. Zaradi tega je število členov (vrst) v prehranski verigi omejeno in običajno ne presega 4-5. Stabilnost biocenoze določa raznolikost njene vrstne sestave. Proizvajalci- organizmi, ki so sposobni sintetizirati organske snovi iz anorganskih, to so vsi avtotrofi. Potrošniki- heterotrofi, organizmi, ki uživajo že pripravljene organske snovi, ki jih ustvarijo avtotrofi (proizvajalci). Za razliko od razgrajevalcev

Potrošniki ne morejo razgraditi organskih snovi v anorganske. Razkrojevalci- mikroorganizmi (bakterije in glive), ki uničujejo mrtve ostanke živih bitij in jih spreminjajo v anorganske in enostavne organske spojine.

3. Poimenuj organizme, ki bi morali biti na manjkajočem mestu v naslednjih prehranjevalnih verigah.

1) Pajek, lisica

2) gosenica drevesnica, jastreb kača

3) gosenica

4. Iz predlaganega seznama živih organizmov ustvarite trofično mrežo:

trava, jagodičja, muha, sinica, žaba, kača, zajec, volk, gnilobe, komar, kobilica. Označite količino energije, ki se premika z ene ravni na drugo.

1. Trava (100%) - kobilica (10%) - žaba (1%) - kača (0,1%) - gnijoče bakterije (0,01%).

2. Grm (100%) - zajec (10%) - volk (1%) - bakterije gnilobe (0,1%).

3. Trava (100%) - muha (10%) - sinica (1%) - volk (0,1%) - gnilobne bakterije (0,01%).

4. Trava (100%) - komar (10%) - žaba (1%) - kača (0,1%) - gnilobne bakterije (0,01%).

5. Ob poznavanju pravila za prenos energije iz ene trofične ravni v drugo (približno 10%) zgradite piramido biomase za tretjo prehranjevalno verigo (1. naloga). Rastlinska biomasa je 40 ton.

Trava (40 ton) -- kobilica (4 tone) -- vrabec (0,4 tone) -- lisica (0,04).

6. Zaključek: kaj odražajo pravila ekoloških piramid?

Pravilo ekoloških piramid zelo pogojno prenaša vzorec prenosa energije z ene ravni prehrane na naslednjo v prehranski verigi. Te grafične modele je prvi razvil Charles Elton leta 1927. Po tem vzorcu naj bi bila skupna masa rastlin za red velikosti večja od mase rastlinojedih živali, skupna masa rastlinojedih živali pa za red velikosti večja od mase plenilcev prve stopnje itd. do samega konca prehranjevalne verige.

Laboratorijsko delo št. 1

Prehranjevalna veriga je zaporedno preoblikovanje elementov anorganske narave (biogenih itd.) S pomočjo rastlin in svetlobe v organske snovi (primarna proizvodnja), slednje pa živalski organizmi v naslednjih trofičnih (prehranskih) povezavah (stopnjah) v njihovo biomaso.

Prehranska veriga se začne s sončno energijo in vsak člen v verigi predstavlja spremembo energije. Vse prehranjevalne verige v skupnosti tvorijo trofične odnose.

Med sestavnimi deli ekosistema obstajajo različne povezave, v prvi vrsti pa jih povezuje pretok energije in kroženje snovi. Kanali, skozi katere teče energija skozi skupnost, se imenujejo prehranski krogi. Energijo sončnega žarka, ki pade na vrhove dreves ali na gladino ribnika, ujamejo zelene rastline – naj bodo to ogromna drevesa ali drobne alge – in jo uporabijo v procesu fotosinteze. Ta energija gre za rast, razvoj in razmnoževanje rastlin. Rastline kot proizvajalke organske snovi imenujemo proizvajalke. Proizvajalci pa zagotavljajo vir energije za tiste, ki jedo rastline in navsezadnje za celotno skupnost.

Prvi porabniki organske snovi so rastlinojede živali – porabniki I. reda. Plenilci, ki jedo plen rastlinojedcev, delujejo kot potrošniki drugega reda. Pri prehodu iz ene povezave v drugo se energija neizogibno izgubi, zato je v prehranski verigi redko več kot 5-6 udeležencev. Razkrojevalci sklenejo krog – bakterije in glive razgradijo trupla živali in rastlinske ostanke, pri čemer organske snovi pretvorijo v minerale, ki jih ponovno absorbirajo proizvajalci.

Prehranjevalna veriga vključuje vse rastline in živali, pa tudi kemične elemente, ki jih vsebuje voda, potrebne za fotosintezo. Prehranska veriga je koherentna linearna struktura členov, od katerih je vsak povezan s sosednjimi členi z odnosi "hrana-potrošnik". Skupine organizmov, na primer določene biološke vrste, delujejo kot členi v verigi. V vodi se prehranjevalna veriga začne z najmanjšimi rastlinskimi organizmi – algami – ki živijo v evfotičnem območju in uporabljajo sončno energijo za sintezo organskih snovi iz anorganskih kemičnih hranil in ogljikovega dioksida, raztopljenega v vodi. V procesu prenosa energije hrane iz njenega vira – rastlin – skozi številne organizme, do katerega pride tako, da ene organizme zaužijejo drugi, pride do disipacije energije, del katere se spremeni v toploto. Z vsakim zaporednim prehodom iz ene trofične povezave (stopnje) v drugo se izgubi do 80-90% potencialne energije. To omeji možno število korakov ali členov v verigi na običajno štiri ali pet. Krajša kot je prehranjevalna veriga, več razpoložljive energije je shranjene.

V povprečju 1 tisoč kg rastlin proizvede 100 kg telesa rastlinojedih živali. Plenilci, ki jedo rastlinojede živali, lahko iz te količine zgradijo 10 kg svoje biomase, sekundarni plenilci pa le 1 kg. Na primer, oseba poje veliko ribo. Njegovo hrano sestavljajo majhne ribe, ki uživajo zooplankton, ki živi od fitoplanktona, ki zajema sončno energijo.

Tako je za izgradnjo 1 kg človeškega telesa potrebnih 10 tisoč kg fitoplanktona. Posledično se masa vsakega naslednjega člena v verigi postopoma zmanjšuje. Ta vzorec se imenuje pravilo ekološke piramide. Obstaja piramida števil, ki odraža število posameznikov na vsaki stopnji prehranjevalne verige, piramida biomase - količina organske snovi, sintetizirane na vsaki ravni, in piramida energije - količina energije v hrani. Vsi imajo enak fokus, razlikujejo pa se v absolutni vrednosti digitalnih vrednosti. V dejanskih pogojih imajo močnostne verige lahko različno število členov. Poleg tega se napajalni tokokrogi lahko križajo in tvorijo napajalna omrežja. Skoraj vse vrste živali, z izjemo prehransko zelo specializiranih, ne uporabljajo enega vira hrane, ampak več). Večja kot je vrstna pestrost v biocenozi, bolj stabilna je. Torej so v prehranski verigi rastlina-zajec-lisica samo tri povezave. Toda lisica ne jedo samo zajcev, ampak tudi miši in ptice. Splošni vzorec je, da so zelene rastline vedno na začetku prehranjevalne verige, plenilci pa na koncu. Z vsakim členom v verigi se organizmi povečujejo, razmnožujejo se počasneje in njihovo število se zmanjšuje. Vrste, ki zasedajo položaj nižjih členov, čeprav so preskrbljene s hrano, se same intenzivno uživajo (miši na primer iztrebljajo lisice, volkovi, sove). Selekcija gre v smeri povečanja rodnosti. Takšni organizmi se spremenijo v zalogo hrane za višje živali brez kakršnih koli možnosti za progresivno evolucijo.

V kateri koli geološki dobi so se organizmi, ki so bili na najvišji ravni v hranilnih odnosih, razvijali z najvišjo hitrostjo, na primer v devonu so bile režnjaste ribe ribojedi plenilci; v karbonskem obdobju - plenilski stegocefali. V permu - plazilci, ki so lovili stegocefalce. Skozi celotno mezozojsko dobo so sesalce iztrebili plenilski plazilci in šele zaradi izumrtja slednjih ob koncu mezozoika so zasedli prevladujoč položaj, kar je povzročilo veliko število oblik.

Prehranski odnosi so najpomembnejši, a ne edini tip odnosov med vrstami v biocenozi. Ena vrsta lahko vpliva na drugo na različne načine. Organizmi se lahko naselijo na površini ali v telesu posameznikov druge vrste, lahko tvorijo življenjski prostor za eno ali več vrst ter vplivajo na gibanje zraka, temperaturo in osvetljenost okoliškega prostora. Primeri povezav, ki vplivajo na habitate vrst, so številni. Morski želodi so morski raki, ki vodijo sesilni življenjski slog in se pogosto naselijo na koži kitov. Ličinke mnogih muh živijo v kravjem gnoju. Posebno pomembno vlogo pri ustvarjanju ali spreminjanju okolja za druge organizme imajo rastline. V goščavah rastlin, pa naj bo to gozd ali travnik, temperatura niha manj kot na odprtem, vlažnost pa je višja.
Pogosto ena vrsta sodeluje pri širjenju druge. Živali prenašajo semena, spore, cvetni prah in druge manjše živali. Rastlinska semena lahko živali ujamejo ob naključnem stiku, še posebej, če imajo semena ali plodovi posebne kljuke (vrvice, repinca). Pri uživanju sadja in jagodičja, ki ga ni mogoče prebaviti, se semena sprostijo skupaj z iztrebki. Sesalci, ptice in žuželke nosijo na telesu številne pršice.

Povezava med dvema členoma se vzpostavi, če ena skupina organizmov deluje kot hrana drugi skupini. Prvi člen verige nima predhodnika, to pomeni, da organizmi iz te skupine ne uporabljajo drugih organizmov kot hrano, saj so proizvajalci. Najpogosteje na tem mestu najdemo rastline, gobe in alge. Organizmi v zadnjem členu v verigi ne delujejo kot hrana za druge organizme.

Vsak organizem ima določeno količino energije, se pravi lahko rečemo, da ima vsak člen v verigi svojo potencialno energijo. V procesu hranjenja se potencialna energija hrane prenese na njenega porabnika.

Vse vrste, ki tvorijo prehranjevalno verigo, obstajajo na organski snovi, ki jo ustvarijo zelene rastline. V tem primeru obstaja pomemben vzorec, povezan z učinkovitostjo uporabe in pretvorbo energije v procesu prehranjevanja. Njegovo bistvo je naslednje.

Skupaj se le približno 1% sevalne energije sonca, ki pade na rastlino, pretvori v potencialno energijo kemičnih vezi sintetiziranih organskih snovi in ​​jo lahko heterotrofni organizmi naprej uporabijo za prehrano. Ko žival poje rastlino, se večina energije, ki jo vsebuje hrana, porabi za različne vitalne procese, se spremeni v toploto in se razprši. Samo 5-20% energije hrane preide v novozgrajeno snov živalskega telesa. Če plenilec poje rastlinojedca, se spet izgubi večina energije, ki jo vsebuje hrana. Zaradi tako velikih izgub koristne energije prehranjevalne verige ne morejo biti zelo dolge: običajno so sestavljene iz največ 3-5 členov (ravni hrane).

Količina rastlinske snovi, ki služi kot osnova prehranjevalne verige, je vedno nekajkrat večja od skupne mase rastlinojedih živali, zmanjša pa se tudi masa vsakega od naslednjih členov v prehranjevalni verigi. Ta zelo pomemben vzorec se imenuje pravilo ekološke piramide.

Pri prenosu potencialne energije od povezave do povezave se do 80-90% izgubi v obliki toplote. To dejstvo omejuje dolžino prehranjevalne verige, ki v naravi običajno ne presega 4-5 členov. Daljša kot je trofična veriga, manjša je proizvodnja njenega zadnjega člena glede na proizvodnjo začetnega.

V Bajkalu je prehranjevalna veriga v pelagičnem območju sestavljena iz petih členov: alge - epišura - makroektopus - ribe - tjulnji ali plenilske ribe (lenok, taimen, odrasli omul itd.). Človek sodeluje v tej verigi kot zadnji člen, vendar lahko zaužije izdelke iz nižjih členov, na primer ribe ali celo nevretenčarje, ko uporablja kot hrano rake, vodne rastline itd. Kratke trofične verige so manj stabilne in podvržene večjim nihanjem kot dolge in kompleksne strukture.

2. RAVNI IN STRUKTURNI ELEMENTI PREHRANSKE VERIGE

Običajno lahko za vsako povezavo v verigi določite ne eno, ampak več drugih povezav, ki so z njo povezane v razmerju "hrana-potrošnik". Torej ne samo krave, tudi druge živali jedo travo in krave niso hrana samo za ljudi. Vzpostavitev takšnih povezav spremeni prehranjevalno verigo v bolj zapleteno strukturo - prehranjevalni splet.

V nekaterih primerih je v trofičnem omrežju mogoče posamezne povezave združiti v ravni tako, da povezave na eni ravni delujejo le kot hrana za naslednjo raven. To združevanje se imenuje trofične ravni.

Začetna raven (povezava) katere koli trofične (prehranjevalne) verige v rezervoarju so rastline (alge). Rastline ne jedo nikogar (z izjemo manjšega števila vrst žužkojedih rastlin - rosike, mehurja, nepentesa in nekaterih drugih), nasprotno, so vir življenja za vse živalske organizme. Zato so prvi korak v verigi plenilcev rastlinojede (pašne) živali. Sledijo jim male mesojedke, ki se prehranjujejo z rastlinojedci, nato člen večjih plenilcev. V verigi je vsak naslednji organizem večji od prejšnjega. Plenilske verige prispevajo k stabilnosti prehranjevalne verige.

Prehranjevalna veriga saprofitov je zadnja povezava v trofični verigi. Saprofiti se hranijo z mrtvimi organizmi. Kemikalije, ki nastanejo pri razgradnji mrtvih organizmov, ponovno zaužijejo rastline – organizmi proizvajalci, iz katerih se začnejo vse trofične verige.

3. VRSTE TROFIČNIH VERIG

Obstaja več klasifikacij trofičnih verig.

Po prvi klasifikaciji obstajajo tri trofične verige v naravi (trofično pomeni, da je narava določena za uničenje).

Prva trofična veriga vključuje naslednje prostoživeče organizme:

rastlinojedci;


plenilci – mesojedci;


vsejedi, vključno s človekom.


Osnovno načelo prehranjevalne verige: "Kdo poje koga?"


Druga trofična veriga združuje živa bitja, ki presnavljajo vse in vsakogar. To nalogo opravljajo razgrajevalci. Kompleksne snovi mrtvih organizmov reducirajo na preproste snovi. Lastnost biosfere je, da so vsi predstavniki biosfere smrtni. Biološka naloga razgrajevalcev je razgradnja mrličev.


Po drugi klasifikaciji obstajata dve glavni vrsti trofičnih verig - pašne in detritalne.


V pašni trofični verigi (pašni verigi) osnovo tvorijo avtotrofni organizmi, nato so rastlinojede živali, ki jih uživajo (na primer zooplankton, ki se hrani s fitoplanktonom), nato plenilci (konzumenti) 1. reda (na primer ribe). ki uživajo zooplankton), plenilci 2. reda (na primer ščuka, ki se hrani z drugimi ribami). Trofične verige so še posebej dolge v oceanu, kjer številne vrste (na primer tun) zasedajo mesto potrošnikov četrtega reda.


V detritičnih trofičnih verigah (verigah razgradnje), ki so najpogostejše v gozdovih, večino rastlinske proizvodnje rastlinojede živali ne porabijo neposredno, ampak odmrejo, nato pa je podvržena razgradnji s strani saprotrofnih organizmov in mineralizaciji. Tako se detritne trofične verige začnejo od detritusa, gredo do mikroorganizmov, ki se z njim hranijo, nato do detritivorov in do njihovih potrošnikov - plenilcev. V vodnih ekosistemih (zlasti v evtrofnih rezervoarjih in v velikih globinah oceana) to pomeni, da del produkcije rastlin in živali vstopi tudi v detritne trofične verige.


ZAKLJUČEK


Vsi živi organizmi, ki naseljujejo naš planet, ne obstajajo sami, odvisni so od okolju in izkusite njegove učinke. To je natančno usklajen kompleks številnih okoljskih dejavnikov, prilagoditev živih organizmov nanje pa določa možnost obstoja vseh vrst oblik organizmov in najrazličnejšega oblikovanja njihovega življenja.


Glavna naloga biosfere je zagotavljanje kroženja kemičnih elementov, ki se izraža v kroženju snovi med ozračjem, tlemi, hidrosfero in živimi organizmi.


Vsa živa bitja so predmeti hrane za druge, tj. med seboj povezani z energijskimi odnosi. Prehranske povezave v skupnostih so to mehanizmi za prenos energije iz enega organizma v drugega. V vsaki skupnosti trofični povezave se prepletajo v kompleks mreža.


Organizmi katere koli vrste so potencialna hrana za številne druge vrste


Trofične mreže v biocenozah so zelo zapletene in zdi se, da lahko energija, ki vstopa vanje, dolgo časa migrira iz enega organizma v drugega. Pravzaprav je pot vsakega posameznega dela energije, ki jo akumulirajo zelene rastline, kratka; prenaša se lahko prek največ 4-6 povezav v nizu, ki ga sestavljajo organizmi, ki se zaporedno prehranjujejo drug z drugim. Takšne nize, v katerih je mogoče izslediti načine porabe začetne doze energije, imenujemo prehranjevalne verige. Lokacija vsakega člena v prehranski verigi se imenuje trofična raven. Prva trofična raven so vedno proizvajalci, tvorci organske mase; rastlinski porabniki spadajo v drugo trofično raven; mesojede živali, ki živijo od rastlinojedih oblik - do tretjega; uživanje drugih mesojedcev - do četrtega itd. Tako ločimo potrošnike prvega, drugega in tretjega reda, ki zasedajo različne ravni v prehranski verigi. Seveda ima pri tem veliko vlogo prehranska specializacija potrošnikov. Vrste s širokim razponom prehrane so vključene v prehranjevalne verige na različnih trofičnih ravneh.


BIBLIOGRAFIJA

1. Akimova T.A., Khaskin V.V. Ekologija. Vadnica. – M.: DONITI, 2005.
   

   Moiseev A.N. Ekologija v sodobnem svetu // Energija. 2003. št. 4.