Тема: Пищевые цепи
В любом биогеоценозе происходит круговорот веществ и осуществляется однонаправленный поток энергии. Растения извлекают из атмосферы углекислый газ, из почвы - воду и минеральные соли, и, используя энергию солнечного света, образуют органическое вещество. В дубраве, например, около 1% солнечной энергии преобразуется в химические связи образованного органического вещества. Солнечная энергия переходит в энергию химических связей образованного органического вещества растений, но при дыхании растений около 50% органического вещества окисляется, остальные 50% - прирост биомассы. Например, ежегодный прирост биомассы в дубраве составляет около 10 т/га, около 6 т - прирост надземных органов, 4 т приходится на прирост подземных органов. Затем химические элементы, входящие в состав 
органических молекул, передаются особям биоценоза, связанным пищевыми взаимоотношениями. И вновь от звена к следующему звену часть органического вещества используется как источник энергии, а часть - как строительный материал. В каждом звене при дыхании углекислый газ возвращается в атмосферу, непереваренные остатки пищи и погибшие организмы разлагаются с помощью микроорганизмов, которые завершают круговорот химических элементов.
Цепи питания
Перенос энергии от ее источника (растений) через ряд организмов называют пищевой цепью. Все живые организмы связаны между собой энергетическими отношениями, поскольку являются объектами питания других организмов.
Все организмы, выступающие в качестве звеньев, находятся на разных трофических уровнях. На первой ступени находятся продуценты, на следующей – консументы первого порядка (потребители). К третьему трофическому уровню относятся потребители 2-го порядка (первичные плотоядные). Они, в свою очередь, служат пищей для вторичных хищников – потребителей третьего порядка, и так далее.
|
|
Травоядные животные (консументы первого порядка) поедают растения (продуценты), первичные хищники (консументы второго порядка) поедают травоядных, вторичные хищники (консументы третьего порядка) поедают хищников помельче. Таким образом, создаются пищевые цепи из продуцентов и консументов, которые на разных этапах смыкаются с сообществом редуцентов. Кроме того, цепи питания могут перекрещиваться, образуя сети питания. Почти все виды животных, за исключением очень специализированных в пищевом отношении, используют не один какой-нибудь источник пищи, а несколько.
Передача энергии с одного трофического уровня на другой происходит с потерей большей части энергии в виде тепла, запас энергии, накопленный зелеными растениями, стремительно иссякает и вся энергия рассеивается в форме тепла. Поэтому пищевая цепь обычно включает всего 4-5 звеньев. Так осуществляется однонаправленный поток энергии.
Пищевые цепи разделяются на два типа. Один тип пищевой цепи начинается с растений и идет к растительноядным животным и далее к хищникам. Это так называемая цепь выедания (пастбищная). Другой тип начинается от растительных и животных остатков, экскрементов животных и идет к мелким животным и микроорганизмам, которые ими питаются. Это цепь разложения (детритная).
На суше пищевые цепи первого типа состоят обычно из 3-5 звеньев, например:
|
|
растения - овца - человек - трехзвенная цепь;
растения - кузнечики - ящерицы - ястреб - четырехзвенная цепь;
растения - кузнечики - лягушки - змеи - орел - пятизвенная цепь.
Через пищевые цепи биогеоценозов суши подавляющее количество прироста растительной биомассы поступает через опад в цепи разложения.
В морях распространены такие типы цепей:
фитопланктон - рыбы - хищные птицы;
фитопланктон - мелкие ракообразные - рыбы, питающиеся мелкими рачками и ракообразными - хищные рыбы - хищные птицы.
В водных сообществах большая часть биомассы, накопленной одноклеточными водорослями, проходит через цепь выедания и значительно меньшая включается в цепь разложения
. 
Например: Открытый водоем
За шельфовым морем, в том месте, где склон материка более-менее круто обрывается по направлению к глубоководной равнине, берет начало открытое море. В этой зоне преимущественно синяя и прозрачная вода. Связано это с отсутствием неорганических взвешенных соединений и меньшим объемом микроскопических планктонных растений и животных (фито- и зоопланктона). На некоторых участках гладь воды отличается особенно яркой синей окраской. Например, Саргассово море. В таких случаях говорят о так называемых океанских пустынях. В этих зонах даже на глубине тысячи метров при помощи чувствительной аппаратуры можно обнаружить следы света (в сине-зеленом спектре).
Открытому морю присуще полное отсутствие в составе зоопланктона различных личинок донных организмов (иглокожих, моллюсков, ракообразных), количество которых по мере отдаления от берега резко снижается. Как на мелководье, так и на широких просторах в качестве единственного источника энергии выступает солнечный свет. В результате фотосинтеза фитопланктон при помощи хлорофилла формирует органические соединения из углекислого газа и воды. Так образуются так называемые первичные продукты.
|
|
Звенья пищевой цепи моря
Первое звено. Синтезированные водорослями органические соединения передаются косвенно либо прямо всем организмам.
Вторым звеном пищевой цепи в море являются животные фильтраторы. Организмы, составляющие фитопланктон, обладают микроскопически малыми размерами (0.002-1мм). Часто они формируют колонии, но и их размер не превышает пяти миллиметров.
Третьим звеном являются плотоядные животные. Они питаются фильтраторами. В шельфовых, как и в открытых морях, таких организмов достаточно много. К ним, в частности, относятся сифонофоры, гребневики, медузы, веслоногие рачки, щетинкочелюстные, каринариды. Среди рыб к фильтраторам следует отнести сельдей. Их основной пищей являются веслоногие рачки, формирующие в северных акваториях большие скопления.
Четвертым звеном считаются хищные крупные рыбы. Некоторые виды имеют промысловое значение.
Пятое звено. К конечному звену следует также отнести головоногих моллюсков, зубатых китов и морских птиц. -
