Трофічний ланцюг
Трофічна ланцюг – це відносини на харчовому рівні між різними макро- і бактеріями, якими у екосистемах протікає трансформація енергії та речовини. Усі рослинні, тварини і мікроскопічні організми щільно пов'язані між собою за принципом «їжа – споживач».
Головні визначення
Трофічна ланцюг – це одне з найважливіших властивостей будь-якої екосистеми. Це харчовий ланцюжок. Вона вказує на певну горизонтальну послідовність видів. При цьому відбивається рух в екосистемі в процесі живлення біохімічної енергії та органічних речовин. Наприклад: трава – заєць – вовк – бактерії. Як правило, на верхівці трофічної піраміди знаходиться великий хижак. Сам цей термін - похідне грецького слова "трофеї", що означає "їжа". Перш ніж розібратися про те, що таке харчова ланцюг, потрібно розглянути такі поняття, як продуценти, консументи і редуценти.
Продуценти
Продуцентами називають групу організмів, які здатні синтезувати складні органічні речовини із мінеральних сполук. До них відносяться, перш за все, автотрофи. Це рослини та мікроскопічні водні рослини, які здатні методом фотосинтезу перетворювати зовнішню сонячну енергію на біохімічну. Вона накопичується в клітинах і бере участь у метаболізмі. В екосистемах прикладами продуцентів є папоротеві, мохи, голонасінні та квіткові рослини. У океані це планктон. Дрібні зелені водні рослини - це приклад продуцентів всіх водних екосистем.
Консументи
Консументи – це різні види організмів, які харчуються лише органічною речовиною, яку синтезують продуценти. У екосистемі консументами називаються гетеротрофи. Це можуть бути хижі та травоїдні тварини,комахи. Розрізняють консументи різного порядку. Такий поділ заснований на положенні організмів у харчовому ланцюзі.
До консументів 1-го порядку відносять рослиноїдних тварин, комах та птахів. Наприклад, харчова ланцюг лісу може містити зайця, мишу, козулю, лося. Всі ці тварини є консументами 1-го порядку. Їхня відмінна риса полягає в тому, що вони поїдають продуценти, тобто рослини. В основному це миші, копитні, змії, ящірки та різні амфібії, а також комахи, риби, дрібні птахи.
Консументи 2-го та наступних порядків – це тільки м'ясоїдні види. Вони будують свої білки з органічного матеріалу тваринного та рослинного походження. До цієї групи відносять ведмедів, сімейство собачих, котячих, великих м'ясоїдних птахів, плазунів та змій. В екосистемі океану цю нішу займають кити та дельфіни.
Редуцентами називають утилізуючі органічні залишки мікроорганізми. Це бактерії та гриби. Вони живуть у ґрунті та активізують процеси тління. Синонімом слова «редуценти» є термін «деструктори». В даний час до цієї групи додають і бактеріофаги.
Головні типи трофічних ланцюгів
Існує всього два основні типи харчових ланцюгів: детрітні та пасовищні. Вони мають значні відмінності. Пасовиська харчова ланцюг (чи ланцюг виїдання) будується на складних відносинах різних груп рослин, тварин і сапрофітів. Її основу становлять автотрофні організми. Це спочатку рослини. Потім йдуть рослиноїдні тварини. Наприклад, копитні чи миші. В океанах та морях це може бути зоопланктон. І, нарешті, на верхівці харчового ланцюга знаходяться хижаки 2-го порядку. Це види, на які не полюють у природних умовах. Наприклад, ведмеді, представники сімейства котячих, м'ясоїдні птахи.Особливо довгі пасовищні харчові ланцюги в океанах. Тут виявляються консументи 6-го та 7-го порядку.
Детритні трофічні ланцюги ґрунтуються на процесах розкладання. У них завжди беруть участь гриби або мікроорганізми-сапрофіти.
Детритні трофічні ланцюги
Такі ланцюги розкладання найпоширеніші у лісах, і навіть там, де більшість рослинної маси не споживається безпосередньо рослиноїдними тваринами. Але при цьому вона зникає. Її переробляють мікроскопічні гриби та бактерії, яких називають сапрофітами. Всі детрітні харчові трофічні ланцюги завжди починаються з детриту. Вони тривають мікробами, які їх руйнують та утилізують. Потім йдуть детритофаги та їх споживачі – м'ясоїдні види. У екосистемах морів і океану, особливо у великих глибинах, також переважають детрітні ланцюга. Тут створюються умови, у яких не виживає дуже багато хижаків, тому їхнє місце займають мікроорганізми.
Трофічні рівні
Трофічний ланцюг складається з кількох рівнів. Ці ланки можна легко визначити у будь-якій екосистемі планети. Перший рівень завжди представлений продуцентами. Другий - консументами різного порядку. У невеликих ланцюгах, як правило, ланок три, в довгих їх кількість не обмежена. Але останніми завжди будуть дрібні організми та гриби. Будь-яка трофічна ланцюг харчування завершується редуцентами. Основна їхня функція в різних екосистемах – це утилізація органічної речовини до мінеральних сполук. Найдовші трофічні ланцюга харчування формуються в океанах і морях. Найкоротші з них – у лісі та луках. Такий взаємопов'язаний ряд послідовних трофічних рівнів і утворює ланцюг харчування.
Дуже важливо уточнити, що трофічний ланцюг живлення незавжди буває повною. У ній можуть бути деякі ланки. Іноді вони «випадають» з тих чи інших причин. По-перше, не завжди в ланцюзі знаходяться рослини - продуценти. Вони відсутні у суспільствах, які формувалися з урахуванням тління рослинних і (чи) тваринних залишків. Яскравий приклад – підстилка з листя в лісах. По-друге, в трофічних ланцюгах можуть бути гетеротрофи, тобто тварини. Або їх може бути небагато. Наприклад, у тих лісах опадаючі плоди і гілки, минаючи консументів, відразу починають розпадатися. У разі за продуцентами відразу слідують редуценти. У кожній екосистемі формуються трофічні ланцюги, з умов середовища. При певних впливах, особливо з боку людини, ці ланцюги можуть зростати чи, як частіше відбувається, скорочуватися з допомогою зникнення певних ланок.
Приклади трофічних ланцюгів
Трофічний ланцюг, залежно від того, з якого числа ланок він складається, може бути звичайним і багаторівневим. Приклад нормальної повної ланцюга, у якому перебувають продуценти, консументи і редуценти, може виглядати так: осика – бобр – бактерії.
Складні трофічні ланцюги містять більшу кількість ланок. Але зазвичай їх кількість не перевищує 6-7 у існуючих природних екосистемах. Такі довгі ланцюги можна зустріти морях і океанах. В інших реальних екосистемах ланок зазвичай 5. Можна навести кілька прикладів того, як скласти харчовий ланцюг для різних ареалів:
1. Водні рослини – плотва – окунь – минь – бактерії.
2. Планктон – корал – помацентрові риби – біла акула – бактерії.
3. Трава – коник – жаба – вже – сокіл.
Усе це приклади пасовищних ланцюгів хижаків. Але є й інші типивзаємозв'язків. Наприклад, ланцюги паразитів. Виглядають вони наступним чином: трава - худоба - стрічковий черв'як - бактерії. Іноді з ланцюга можуть випадати консументи: смородина – борошнисторосяний гриб – фаг. Пасовищний харчовий ланцюг відрізняється від паразитарної тим, що розміри хижаків у них зростає в міру зростання рівня послідовності ланки. Але в ролі редуцентів все ж таки залишаються сапрофіти в обох випадках. Дещо по-іншому виглядають детрітні ланцюги: листовий опад - мікроскопічні плісняві гриби - бактерії.