Toiduahel on keeruline lülide struktuur, milles igaüks neist on omavahel seotud naaber- või mõne muu lüliga. Need ahela komponendid on erinevad taimestiku ja loomastiku organismide rühmad.

Looduses on toiduahel aine ja energia liikumise viis keskkonnas. Kõik see on vajalik ökosüsteemide arendamiseks ja "ehitamiseks". Troofilised tasemed on organismide kooslus, mis paikneb teatud tasemel.

Biootiline tsükkel

Toiduahel on biootiline tsükkel, mis ühendab elusorganisme ja elutu looduse komponente. Seda nähtust nimetatakse ka biogeocenoosiks ja see hõlmab kolme rühma: 1. Tootjad. Rühm koosneb organismidest, mis toodavad fotosünteesi ja kemosünteesi teel toiduaineid teistele olenditele. Nende protsesside saadused on esmased orgaanilised ained. Traditsiooniliselt on tootjad toiduahelas esikohal. 2. Tarbijad. Toiduahel asetab selle rühma tootjatest kõrgemale, kuna nad tarbivad tootjate toodetud toitaineid. Sellesse rühma kuuluvad mitmesugused heterotroofsed organismid, näiteks loomad, kes söövad taimi. Tarbijaid on mitu alamliiki: esmane ja sekundaarne. Taimtoidulised võib liigitada esmatarbijateks ja lihasööjad, kes söövad eelnevalt kirjeldatud taimtoidulisi, võib liigitada sekundaarseteks tarbijateks. 3. Reduktorid. See hõlmab organisme, mis hävitavad kõik eelnevad tasemed. Hea näide on see, kui selgrootud ja bakterid lagundavad taimejäänuseid või surnud organisme. Seega on toiduahel lõppenud, kuid ainete ring looduses jätkub, kuna nende muundumiste tulemusena moodustuvad mineraalsed ja muud kasulikud ained. Edaspidi kasutavad tootjad moodustunud komponente primaarse orgaanilise aine moodustamiseks. Toiduahel on keeruline struktuur, nii et teisesed tarbijad võivad kergesti saada toiduks teistele röövloomadele, keda klassifitseeritakse kolmanda taseme tarbijateks.

Klassifikatsioon

seega osaleb see otseselt looduses leiduvate ainete ringis. On kahte tüüpi kette: detrital ja karjamaa. Nagu nimedest näha, leidub esimest rühma kõige sagedamini metsades ja teist - lagendikel: põllul, heinamaal, karjamaadel.

Selline kett on keerukama ühenduste struktuuriga, seal on võimalik isegi neljandat järku kiskjate ilmumine.

püramiidid

üks või mitu, mis eksisteerivad konkreetses elupaigas, moodustavad ainete ja energia liikumisteed ja -suunad. Kõik see ehk organismid ja nende elupaigad moodustavad funktsionaalse süsteemi, mida nimetatakse ökosüsteemiks (ökoloogiliseks süsteemiks). Troofilised ühendused on üsna harva sirgjoonelised, tavaliselt näevad need välja keerulise ja keeruka võrguna, milles iga komponent on teistega ühendatud. Toiduahelate põimumine moodustab toiduvõrke, mida kasutatakse peamiselt ökoloogiliste püramiidide ehitamiseks ja arvutamiseks. Iga püramiidi põhjas on tootjate tase, mille peale korrigeeritakse kõiki järgnevaid tasemeid. Eristage arvude, energia ja biomassi püramiidi.

Sihtmärk: laiendada teadmisi biootiliste keskkonnategurite kohta.

Varustus: herbaariumitaimed, täidisega akordid (kalad, kahepaiksed, roomajad, linnud, imetajad), putukakollektsioonid, loomade märgpreparaadid, erinevate taimede ja loomade illustratsioonid.

Edusammud:

1. Kasutage seadet ja looge kaks toiteahelat. Pidage meeles, et kett algab alati tootjast ja lõpeb lagundajaga.

________________ →________________→_______________→_____________

2. Tuletage meelde oma tähelepanekuid looduses ja tehke kaks toiduahelat. Märgitootjad, tarbijad (1. ja 2. tellimus), lagundajad.

________________ →________________→_______________→_____________

_______________ →________________→_______________→_____________

Mis on toiduahel ja mis on selle aluseks? Mis määrab biotsenoosi stabiilsuse? Sõnastage järeldus.

Järeldus: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Nimeta organismid, mis peaksid olema järgmiste toiduahelate puuduvatel kohtadel

HAWK

KONN

maomürk

VARBLAS

HIIR

kooremardikas

ÄMBLIK

1. Looge pakutud elusorganismide loendist toiduvõrk:

2. muru, marjapõõsas, kärbes, tihane, konn, madu, jänes, hunt, kõdubakterid, sääsk, rohutirts. Märkige energia hulk, mis ühelt tasemelt teisele läheb.

3. Teades energia ülekandumise reeglit ühelt troofiliselt tasemelt teisele (umbes 10%), ehitada kolmanda toiduahela biomassi püramiid (ülesanne 1). Taimne biomass on 40 tonni.

4. Järeldus: mida peegeldavad ökoloogiliste püramiidide reeglid?

1. Nisu → hiir → madu → saprofüütbakterid

Vetikad → kalad → kajakas → bakterid

2. Rohi (tootja) - rohutirts (1. järku tarbija) - linnud (II järgu tarbija) - bakterid.

Rohi (tootjad) - põder (I järgu tarbija) - hunt (II järgu tarbija) - bakterid.

Järeldus: Toiduahel on organismide jada, mis toituvad üksteisest järjestikku. Toiduahelad saavad alguse autotroofidest – rohelistest taimedest.

3. õienektar → kärbes → ämblik → tihane → kull

puit → kooreürask → rähn

rohi → rohutirts → konn → madu → maosööja

lehed → hiir → kägu

seemned → varblane → rästik → kurg

4. Looge pakutud elusorganismide loendist toiduvõrk:

muru→rohutirts→konn→madu→mädanikubakterid

põõsas→jänes→hunt→kärbes→mädanikubakterid

Need on ahelad, võrk koosneb ahelate koostoimest, kuid neid ei saa tekstis näidata, noh, midagi sellist, peamine on see, et ahel algab alati tootjatest (taimedest) ja lõpeb alati lagundajatega.

Energia hulk läheb alati 10% reeglite järgi, igale järgmisele tasemele läheb vaid 10% kogu energiast.

Troofiline (toiduahel) - organismiliikide jada, mis peegeldab orgaaniliste ainete ja neis sisalduva biokeemilise energia liikumist ökosüsteemis organismide toitumisprotsessis. Mõiste pärineb kreeka trofee - toitumine, toit.

Järeldus: Seetõttu on esimene toiduahel karjamaa, sest algab tootjatega, teine ​​- detrital, sest. algab surnud orgaanikaga.

Kõik toiduahela komponendid jagunevad troofilisteks tasemeteks. Troofiline tase on toiduahela lüli.

Okas, kõrreliste sugukonna taimed, üheidulehelised.

Energia ülekanne ökosüsteemis toimub läbi nn toiduahelad. Toiduahel omakorda on energia ülekandmine selle algallikast (tavaliselt autotroofidest) läbi mitmete organismide, osa süües teiste poolt. Toiduahelad jagunevad kahte tüüpi:

mänd => lehetäid => lepatriinud => ämblikud => putuktoidulised

linnud => röövlinnud.

Rohi => Taimtoidulised imetajad => Kirbud => Lipulised.

2) Detritaalne toiduahel. See pärineb surnud orgaanilisest ainest (nn. detritus), mida tarbivad kas väikesed, enamasti selgrootud loomad, või lagunevad bakterid või seened. Organisme, mis tarbivad surnud orgaanilist ainet, nimetatakse detritiivoorid, lagundab seda - hävitajad.

Ökosüsteemides eksisteerivad tavaliselt koos rohumaa ja killustikuga toiduvõrgud, kuid peaaegu alati domineerib üht tüüpi toiduvõrk teises. Mõnes spetsiifilises keskkonnas (näiteks maa all), kus valguse puudumise tõttu on roheliste taimede elutegevus võimatu, eksisteerivad ainult detriitsed toiduahelad.

Ökosüsteemides ei ole toiduahelad üksteisest isoleeritud, vaid on omavahel tihedalt läbi põimunud. Need moodustavad nn toiduvõrgud. Seda seetõttu, et igal tootjal ei ole mitte üks, vaid mitu tarbijat, kellel võib omakorda olla mitu toiduallikat. Seosed toiduvõrgus on selgelt illustreeritud alloleval diagrammil.

Toiduvõrgu diagramm.

Toiduahelates nn troofilised tasemed. Troofilised tasemed klassifitseerivad toiduahelas olevad organismid vastavalt nende tegevuse tüübile või energiaallikale. Taimed hõivavad esimese troofilise taseme (tootjate tase), taimtoidulised (esimese järgu tarbijad) kuuluvad teise troofilise taseme alla, rohusööjaid söövad kiskjad moodustavad kolmanda troofilise taseme, sekundaarsed röövloomad moodustavad neljanda jne. esimene tellimus.

Energiavoog ökosüsteemis

Teatavasti toimub energia ülekanne ökosüsteemis toiduahelate kaudu. Kuid mitte kogu eelmise troofilise taseme energia ei lähe järgmisele. Näitena võib tuua järgmise olukorra: neto esmane toodang ökosüsteemis (ehk tootjate poolt akumuleeritud energia hulk) on 200 kcal/m^2, sekundaarne tootlikkus (esimest järku tarbijate poolt akumuleeritud energia ) on 20 kcal/m^2 ehk 10% eelmisest troofilisest tasemest, järgmise taseme energia on 2 kcal / m ^ 2, mis võrdub 20% eelmise taseme energiast. Nagu sellest näitest näha, läheb iga kõrgemale tasemele üleminekuga kaotsi 80-90% toiduahela eelmise lüli energiast. Sellised kaod on tingitud asjaolust, et märkimisväärset osa energiast üleminekul ühest etapist teise ei neela järgmise troofilise taseme esindajad või see muundatakse soojuseks, mis pole elusorganismidele kättesaadav.

Universaalne energiavoo mudel.

Energia sisendit ja väljundit võib lugeda kasutades universaalne energiavoo mudel. See kehtib ökosüsteemi mis tahes eluskomponendi kohta: taim, loom, mikroorganism, populatsioon või troofiline rühm. Sellised graafilised mudelid omavahel seotuna võivad kajastada toiduahelaid (kui mitme troofilise taseme energiavoo diagrammid on järjestikku ühendatud, moodustub toiduahelas energiavoo diagramm) või bioenergeetikat üldiselt. Diagrammil on märgitud biomassile tarnitud energia I. Osa sissetulevast energiast aga ei muundu (joonisel näidatud kui N.U.). Näiteks juhtub see siis, kui osa taimi läbivast valgusest ei neeldu neis või kui osa looma seedetrakti läbivast toidust ei imendu tema kehasse. õppinud (või assimileerunud) energia (tähis A) kasutatakse erinevatel eesmärkidel. See kulub hingamisele (diagrammil- R) st. säilitada biomassi elutähtsat aktiivsust ja toota orgaanilist ainet ( P). Tooted omakorda on erineval kujul. Seda väljendatakse biomassi kasvatamise energiakuludes ( G), mitmesugustes orgaaniliste ainete eraldudes keskkonda ( E), keha energiavarus ( S) (sellise reservi näide on rasva kogunemine). Salvestatud energia moodustab nn töösilmus, kuna seda osa toodangust kasutatakse tulevikus energia saamiseks (näiteks röövloom kasutab oma energiavarusid uue saagi otsimiseks). Ülejäänud toodang on biomass ( B).

Universaalset energiavoo mudelit saab tõlgendada kahel viisil. Esiteks võib see esindada liigi populatsiooni. Sel juhul kujutavad vaadeldavate liikide energiavoolu kanalid ja ühendused teiste liikidega toitumisahela diagrammi. Teine tõlgendus käsitleb energiavoo mudelit mingi energiataseme kujutisena. Seejärel esindavad biomassi ristkülik ja energiavoolu kanalid kõiki populatsioone, mida toetab sama energiaallikas.

Selleks, et visuaalselt näidata erinevusi energiavoo universaalse mudeli tõlgendamise lähenemisviisides, võime vaadelda näidet rebaste populatsiooniga. Osa rebaste toitumisest moodustab taimestik (puuviljad jne), teise osa aga rohusööjad. Et rõhutada sisepopulatsiooni energia aspekti (energiamudeli esimene tõlgendus), tuleks kogu rebaste populatsioon kujutada ühe ristkülikuna, kui soovitakse ainevahetust jaotada ( ainevahetus- ainevahetus, ainevahetuse kiirus) rebaste populatsiooni kaheks troofiliseks tasemeks, see tähendab, et taimse ja loomse toidu rollide suhte kuvamiseks ainevahetuses on vaja ehitada kaks või enam ristkülikut.

Teades universaalset energiavoo mudelit, on võimalik määrata energiavoo väärtuste suhet toiduahela erinevates punktides, protsentides väljendatuna nimetatakse neid suhteid nn. keskkonnatõhusus. Ökoloogilise tõhususe rühmi on mitu. Esimene energiasuhete rühm: B/R ja P/R. Hingamisele kulutatud energia osakaal on suurte organismide populatsioonides suur. Väliskeskkonna poolt stressi korral R suureneb. Väärtus P oluline väikeste organismide (näiteks vetikad) aktiivsetes populatsioonides, samuti süsteemides, mis saavad energiat väljastpoolt.

Järgmine suhete rühm: A/I ja P/A. Neist esimest nimetatakse assimilatsiooni efektiivsus(st saadud energia kasutamise efektiivsus), teine ​​- kudede kasvu efektiivsus. Assimilatsiooni efektiivsus võib varieeruda 10-50% või rohkem. See võib jõuda väikese väärtuseni (valguse energia assimilatsiooni ajal taimede poolt) või suurte väärtustega (loomade toiduenergia assimilatsiooni ajal). Tavaliselt sõltub loomade assimilatsiooni efektiivsus nende toidust. Taimtoidulistel loomadel ulatub see seemnete söömisel 80%, noorte lehtede söömisel 60%, vanemate lehtede söömisel 30-40%, puidu söömisel 10-20%. Röövloomadel on assimilatsiooni efektiivsus 60–90%, kuna loomset toitu on kehal palju lihtsam seedida kui taimset.

Ka kudede kasvu efektiivsus on väga erinev. Kõrgeimad väärtused saavutatakse neil juhtudel, kui organismid on väikesed ja nende elupaiga tingimused ei nõua organismide kasvuks optimaalse temperatuuri hoidmiseks suuri energiakulutusi.

Kolmas energiasuhete rühm: P/B. Kui käsitleme P-d kui toodangu kasvu kiirust, P/B on teatud ajahetkel toodangu ja biomassi suhe. Kui toodangut arvutatakse teatud aja jooksul, siis suhte väärtus P/B määratakse selle ajavahemiku keskmise biomassi põhjal. Sel juhul P/B on mõõtmeteta suurus ja näitab, mitu korda on toodang rohkem või vähem kui biomass.

Tuleb märkida, et ökosüsteemi asustavate organismide suurus mõjutab ökosüsteemi energiaomadusi. On kindlaks tehtud seos organismi suuruse ja selle spetsiifilise ainevahetuse (ainevahetus 1 g biomassi kohta) vahel. Mida väiksem on organism, seda suurem on tema spetsiifiline ainevahetus ja sellest tulenevalt ka biomass, mida on võimalik ökosüsteemi antud troofilisel tasemel säilitada. Sama energiahulga jaoks koguvad suuremad organismid rohkem biomassi kui väiksemad. Näiteks tarbitud energia võrdse väärtuse korral on bakterite kogutav biomass palju väiksem kui suurte organismide (näiteks imetajate) kogunev biomass. Tootlikkust vaadates avaneb teine ​​pilt. Kuna tootlikkus on biomassi kasvu kiirus, on see suurem väikestel loomadel, kellel on suurem paljunemis- ja biomassi uuenemismäär.

Toiduahelate energiakao ja ainevahetuse sõltuvuse tõttu isendite suurusest omandab iga bioloogiline kooslus teatud troofilise struktuuri, mis võib olla ökosüsteemi tunnuseks. Troofilist struktuuri iseloomustab kas seisev saak või energia hulk, mis on fikseeritud pindalaühiku kohta ajaühiku kohta iga järgneva troofilise tasemega. Troofilist struktuuri saab graafiliselt kujutada püramiidide kujul, mille aluseks on esimene troofiline tase (tootjate tase) ja järgnevad troofilised tasemed moodustavad püramiidi "põrandad". Ökoloogilisi püramiide ​​on kolme tüüpi.

1) küllusepüramiid (diagrammil tähistatud numbriga 1) See näitab üksikute organismide arvu igal troofilisel tasemel. Erinevate troofiliste tasemetega isendite arv sõltub kahest peamisest tegurist. Esimene neist on väikeste loomade spetsiifilise metabolismi kõrgem tase võrreldes suurte loomadega, mis võimaldab neil olla arvuliselt parem suurte liikide ees ja suurem paljunemismäär. Veel üks ülaltoodud teguritest on röövloomade saagi suuruse ülemine ja alumine piir. Kui saak on kiskjast palju suurem, ei saa ta sellest jagu. Väikese suurusega saak ei suuda rahuldada kiskja energiavajadust. Seetõttu on iga röövliigi jaoks optimaalne ohvrite suurus.Sellest reeglist on siiski erandeid (näiteks maod tapavad mürgi abil endast suuremaid loomi). Numbripüramiide ​​saab "suunatud" alla keerata, kui tootjad on palju suuremad kui esmased tarbijad (näiteks metsaökosüsteem, kus tootjateks on puud ja peamisteks tarbijateks putukad).

2) Biomassi püramiid (skeemil - 2). Seda saab kasutada biomassi suhte visuaalseks näitamiseks igal troofilisel tasemel. See võib olla otsene, kui tootjate suurus ja eluiga ulatuvad suhteliselt suurte väärtusteni (maismaa- ja madalaveelised ökosüsteemid), ja vastupidine, kui tootjad on väikese suurusega ja lühikese elutsükliga (ava- ja süvaveekogud ).

3) Energiapüramiid (skeemil - 3). Peegeldab energiavoo hulka ja tootlikkust igal troofilisel tasemel. Erinevalt külluse ja biomassi püramiididest ei saa energiapüramiidi ümber pöörata, kuna toiduenergia üleminek kõrgemale troofilisele tasemele toimub suurte energiakadudega. Järelikult ei saa iga eelmise troofilise taseme koguenergia olla suurem kui järgmise taseme energia. Ülaltoodud arutluskäik põhineb termodünaamika teise seaduse kasutamisel, nii et ökosüsteemi energiapüramiid on selle selge näide.

Kõigist ülalmainitud ökosüsteemi troofilistest omadustest annab bioloogiliste koosluste korraldusest kõige täielikuma pildi ainult energiapüramiid. Rahvastikupüramiidis on väikeste organismide roll tugevasti liialdatud, biomassi püramiidis aga suurte tähtsust ülehinnatud. Sel juhul ei sobi need kriteeriumid populatsioonide funktsionaalse rolli võrdlemiseks, mis erinevad suuresti metaboolse intensiivsuse ja indiviidide suuruse suhte väärtusest. Sel põhjusel on energiavoog kõige sobivam kriteerium ökosüsteemi üksikute komponentide omavaheliseks võrdlemiseks, aga ka kahe ökosüsteemi omavaheliseks võrdlemiseks.

Ökosüsteemi energia muundamise põhiseaduste tundmine aitab paremini mõista ökosüsteemi toimimise protsesse. See on eriti oluline tänu sellele, et inimese sekkumine selle loomulikku "töösse" võib viia ökoloogilise süsteemi surmani. Sellega seoses peab ta suutma oma tegevuse tulemusi ette ennustada ja ökosüsteemi energiavoogude idee võib anda nende ennustuste suurema täpsuse.

Loodus on korraldatud nii, et mõned organismid on teistele energiaallikaks või õigemini toiduks. Taimtoidulised söövad taimi, lihasööjad saagivad taimtoidulisi või muid kiskjaid ning raisajad toituvad elusolendite jäänustest. Kõik need suhted on suletud ahelates, millest esikohal on tootjad ja seejärel järgnevad tarbijad - erinevate tellimuste tarbijad. Enamik kette on piiratud 3-5 lüliga. Toiduahela näide: - jänes - tiiger.

Tegelikult on paljud toiduahelad palju keerukamad, nad hargnevad, sulguvad, moodustavad keerulisi võrgustikke, mida nimetatakse troofilisteks.

Enamik toiduahelaid saavad alguse taimedest – neid nimetatakse karjamaadeks. Kuid on ka teisi ahelaid: need pärinevad loomade ja taimede lagunenud jäänustest, väljaheidetest ja muudest jäätmetest ning seejärel järgnevad mikroorganismid ja muud sellist toitu söövad olendid.

Taimed toiduahela alguses

Kõik organismid kannavad mööda toiduahelat energiat, mis sisaldub toidus. Toitumist on kahte tüüpi: autotroofne ja heterotroofne. Esimene on toitainete saamine anorgaanilisest toorainest ja heterotroofid kasutavad orgaanilist ainet eluks.

Nende kahe toitumisviisi vahel pole selget piiri: mõned organismid saavad energiat mõlemal viisil.

On loogiline eeldada, et toiduahela alguses peaksid olema autotroofid, mis muudavad anorgaanilised ained orgaaniliseks aineks ja võivad olla toiduks teistele organismidele. Heterotroofid ei saa käivitada toiduahelaid, kuna nad peavad saama energiat orgaanilistest ühenditest - see tähendab, et neile peab eelnema vähemalt üks lüli. Kõige levinumad autotroofid on taimed, kuid on ka teisi samamoodi toituvaid organisme, näiteks mõned bakterid või. Seetõttu ei alga kõik toiduahelad taimedest, kuid enamik neist põhinevad siiski taimeorganismidel: maismaal on need kõrgemate taimede esindajad, meredes - vetikad.

Enne autotroofseid taimi ei saa toiduahelas olla muid lülisid: nad saavad energiat pinnasest, veest, õhust, valgusest. Kuid on ka heterotroofseid taimi, neis ei ole klorofülli, nad elavad ära või saagivad loomi (peamiselt putukaid). Sellised organismid võivad kombineerida kahte tüüpi toitu ja seista nii toiduahela alguses kui ka keskel.

Toiduahelad on arvukad harud, mis ristuvad üksteisega ja moodustavad troofilisi tasemeid. Looduses on karjamaad ja lagedad toiduahelad. Esimesi nimetatakse erinevalt "söömisahelateks" ja teist "lagunemisahelateks".

Troofilised ahelad looduses

Üks looduse elu mõistmiseks vajalikke võtmemõisteid on mõiste "toidu(troofiline) ahel". Seda võib käsitleda lihtsustatud, üldistatud kujul: taimed - rohusööjad - kiskjad, kuid toiduahelad on palju hargnenud ja keerukamad.

Mööda toiduahela lülisid kandub üle energia ja aine, millest ühelt tasandilt teisele liikudes läheb kaduma kuni 90%. Sel põhjusel on ahelas tavaliselt 3-5 lüli.

Troofilised ahelad kuuluvad looduse üldisesse ainete ringlusse. Kuna tõelised ühendused on üsna hargnenud, toituvad paljud, sealhulgas inimesed, taimedest, rohusööjatest ja kiskjatest, ristuvad toiduahelad alati üksteisega, moodustades toiduvõrke.

Toiduahelate tüübid

Tavaliselt jagatakse troofilised ahelad karjamaadeks ja detritaalseteks. Need mõlemad toimivad looduses samaaegselt.

Karjamaa troofilised ahelad on toitumisviiside poolest erinevate organismirühmade suhted, mille üksikuid lülisid ühendavad “söönud-söömise” tüüpi suhted.

Lihtsaim näide toiduahelast: teraviljataim - hiir - rebane; või rohi - hirv - hunt.

Detritaalsed toiduahelad on surnud taimtoiduliste, lihasööjate ja surnud taimeorgaaniliste ainete koosmõju detriidiga. Detritus on mõeldud erinevatele mikroorganismide rühmadele ja nende tegevusproduktidele, mis osalevad taime- ja loomajäänuste lagunemisel. Need on bakterid (lagundajad).

Samuti on olemas toiduahel, mis ühendab lagundajaid ja kiskjaid: detritus - detritofaag (vihmauss) - () - kiskja ().

ökoloogiline püramiid

Looduses ei ole toiduahelad paigal, need hargnevad tugevalt ja lõikuvad, moodustades nn troofilised tasandid. Näiteks süsteemis "rohu - taimtoiduline" hõlmab troofiline tase mitut tüüpi taimi, mida see loom tarbib, ja "herbivoor" tasemel on arvukalt taimtoidulisi.

Elusorganismid ei ela Maal isoleeritult, vaid suhtlevad pidevalt üksteisega, sealhulgas jahimehe ja toidu suhetes. Neid suhteid, mis sõlmitakse järjestikku loomaridade vahel, nimetatakse toiduahelateks või toiduahelateks. Need võivad hõlmata piiramatul arvul olendeid erinevatest liikidest, perekondadest, klassidest, tüüpidest jne.

Toiteahel

Enamik planeedi organisme toitub mahetoidust, sealhulgas teiste olendite kehadest või nende jääkainetest. Toitained kanduvad järjestikku ühelt loomalt teisele, moodustades toiduahelaid. Organismi, kes selle ahela käivitab, nimetatakse tootjaks. Nagu loogika viitab, ei saa tootjad toituda orgaanilistest ainetest – nad võtavad energiat anorgaanilistest materjalidest, st on autotroofsed. Need on peamiselt rohelised taimed ja erinevat tüüpi bakterid. Nad toodavad oma keha ja toimimiseks vajalikke toitaineid mineraalsooladest, gaasidest, kiirgusest. Näiteks saavad taimed toitu fotosünteesi teel valguse juuresolekul.

Järgmised toiduahelas on tarbijad, kes on juba heterotroofsed organismid. Esmajärgulised tarbijad on need, kes toituvad tootjatest – ehk bakteritest. Enamik neist -. Teise järgu moodustavad röövloomad – organismid, kes toituvad teistest loomadest. Sellele järgnevad kolmanda, neljanda, viienda järgu tarbijad ja nii edasi – kuni toiduahela sulgumiseni.

Toiduahelad pole nii lihtsad, kui esmapilgul võib tunduda. Oluline osa ahelatest on detritiivoorid, kes toituvad surnud loomade lagunevatest organismidest. Ühelt poolt võivad nad süüa jahil või vanadusse surnud kiskjate kehasid, teisalt saavad nad ise sageli nende saagiks. Tulemuseks on suletud ahelad. Lisaks hargnevad ahelad, nende tasanditel ei ole mitte üks, vaid palju liike, mis moodustavad keerukaid struktuure.

ökoloogiline püramiid

Toiduahela mõiste on tihedalt seotud sellise terminiga nagu ökoloogiline püramiid: see on struktuur, mis näitab tootjate ja tarbijate vahelisi suhteid looduses. 1927. aastal nimetas teadlane Charles Elton efekti ökoloogilise püramiidi reegliks. See seisneb selles, et toitainete ülekandmisel ühelt organismilt teisele, püramiidi järgmisele tasemele, läheb osa energiast kaduma. Selle tulemusena jalamilt püramiidi tippu järk-järgult: näiteks tuhande kilogrammi taime kohta on ainult sada kilogrammi, mis omakorda saavad toiduks kümnele kilogrammile röövloomale. Suuremad kiskjad eraldavad neist ainult ühe, et luua oma biomassi. Need on tinglikud arvud, kuid peegeldavad hästi näidet toiduahelate toimimisest looduses. Samuti näitavad need, et mida pikem on kett, seda vähem energiat selle lõpuni jõuab.

Seotud videod

Ökosüsteemides on autotroofide ja heterotroofide vahel keeruline toitumisalane koostoime. Mõned organismid söövad teisi ja teostavad seega ainete ja energia ülekandmist – ökosüsteemi toimimise alust.

Ökosüsteemis loovad orgaanilist ainet autotroofsed organismid, näiteks taimed. Taimi söövad loomad, keda omakorda söövad teised loomad. Sellist järjestust nimetatakse toiduahelaks (joonis 1) ja iga toiduahela lüli troofiliseks tasemeks.

Eristama

karjamaade toiduahelad(söömisahelad) - toiduahelad, mis algavad autotroofsete fotosünteetiliste või kemosünteetiliste organismidega (joonis 2.). Karjamaade toiduahelaid leidub valdavalt maismaa- ja mereökosüsteemides.

Näiteks võib tuua rohumaa toiduahela. Selline ahel algab päikeseenergia püüdmisega taime poolt. Õie nektarist toituv liblikas on selle ahela teine ​​lüli. Dragonfly – röövellik lendav putukas – ründab liblikat. Rohelise rohu vahel peidus olev konn püüab küll kiili, kuid on ise saagiks sellisele kiskjale nagu madu. Ta oleks võinud konna seedida terve päeva, kuid enne päikeseloojangut sai ta ise teise kiskja saagiks.

Toiduahel, mis kulgeb taimest läbi liblika, kiili, konna, rohumao kuni kullini, näitab orgaaniliste ainete liikumise suunda, aga ka neis sisalduvat energiat.

Ookeanides ja meredes eksisteerivad autotroofsed organismid (üherakulised vetikad) vaid kuni valguse läbitungimissügavuseni (maksimaalselt kuni 150-200 m). Sügavamates veekihtides elavad heterotroofsed organismid tõusevad öösel vetikatest toituma veepinnale ja lähevad hommikul jälle sügavusse, tehes igapäevaseid kuni 500-1000 m pikkuseid vertikaalseid rände.Oma hommiku algusega isegi sügavamatest kihtidest pärit heterotroofsed organismid tõusevad tippu, et toituda teiste organismide pinnakihtidest laskuvatest.

Seega on süvameres ja ookeanides omamoodi "toiduredel", tänu millele kandub vee pinnakihtides autotroofsete organismide poolt loodud orgaaniline aine mööda elusorganismide ahelat päris põhja. Sellega seoses peavad mõned mereökoloogid kogu veesammast üheks biogeocenoosiks. Teised usuvad, et vee pinna- ja põhjakihi keskkonnatingimused on nii erinevad, et neid ei saa käsitleda kui ühtset biogeocenoosi.

Detritaalsed toiduvõrgud(lagunemisahelad) - toiduahelad, mis algavad detriidiga - surnud taimejäänused, laibad ja loomade väljaheited (joon. 2).

Detriitahelad on tüüpilisemad mandriveekogude, sügavate järvede põhja ja ookeanide kooslustele, kus paljud organismid toituvad veekogu ülemistest valgustatud kihtidest surnud organismide moodustatud või maismaaökosüsteemidest veekogusse sattunud detriidist. , näiteks lehtede allapanu kujul.

Merede ja ookeanide põhja ökosüsteemid, kuhu päikesevalgus ei tungi, eksisteerivad ainult tänu vee pinnakihtides elavate surnud organismide pidevale settimisele. Selle aine kogumass Maailma ookeanis ulatub aastas vähemalt mitmesaja miljoni tonnini.

Detriitahelad on levinud ka metsades, kus suuremat osa taimede iga-aastasest eluskaalu juurdekasvust ei tarbi otse taimtoidulised loomad, vaid see sureb ära, moodustades allapanu ja laguneb siis saprotroofsete organismide toimel, millele järgneb lagundajate toimel mineraliseerumine. Seenel on suur tähtsus surnud taimejääkide, eriti puidu lagundamisel.

Heterotroofseid organisme, mis toituvad otse detriidist, nimetatakse detritofaagideks. Maismaa ökosüsteemides on neid palju putukaid, usse jne. Suuri detritivoorid, kelle hulka kuuluvad mõned linnuliigid (raisakotkad, varesed jne) ja imetajad (hüäänid jt), kutsutakse koristajateks.

Veeökosüsteemides on levinumad detritofaagid lülijalgsed – veeputukad ja nende vastsed ning vähid. Detritofaagid võivad toituda teistest suurematest heterotroofsetest organismidest, mis ise võivad olla röövloomade toiduks.

Troofilised tasemed

Tavaliselt ei ole ökosüsteemide erinevad troofilised tasemed ruumiliselt eraldatud. Mõnel juhul on need siiski üsna selgelt eristuvad. Näiteks geotermilistes allikates on autotroofsed organismid - sinivetikad ja autotroofsed bakterid, mis moodustavad spetsiifilisi vetika-bakterite kooslusi ("matte"), temperatuuridel üle 40-45 ° C. Madalamatel temperatuuridel nad ellu ei jää.

Teisest küljest ei esine geotermilistes allikates temperatuuril üle 33–36°C heterotroofseid organisme (molluskid, veeputukate vastsed jne), mistõttu nad toituvad matikildudest, mida hoovus kannab madalama temperatuuriga tsoonidesse.

Seega eristub sellistes geotermilistes allikates selgelt autotroofne tsoon, kus levivad ainult autotroofsed organismid, ja heterotroofne tsoon, kus autotroofsed organismid puuduvad ja leidub ainult heterotroofseid organisme.

toiduvõrgud

Ökoloogilistes süsteemides, hoolimata paljude paralleelsete toiduahelate olemasolust,

rohttaimestik -> närilised -> väikekiskjad
rohttaimestik -> kabiloomad -> suurkiskjad,

mis ühendavad pinnase, rohttaime, puukihi elanikke, on muid seoseid. Enamasti võib sama organism olla toiduallikaks paljudele organismidele ja seega olla osa erinevatest toiduahelatest ja saagiks erinevatele kiskjatele. Näiteks võivad dafniat süüa mitte ainult väikesed kalad, vaid ka röövvähid kükloopid, särge aga mitte ainult haug, vaid ka saarmad.

Koosluse troofiline struktuur peegeldab tootjate, tarbijate (eraldi esimese, teise jne järgu) ja lagundajate vahelist suhet, mida väljendatakse kas elusorganismide isendite arvu või nende biomassi või organismis sisalduva energiaga. arvutatuna pindalaühiku kohta ajaühiku kohta.