Трофические уровни

Что такое трофические уровни?

 

 

   Трофические уровни представляют собой многообразие живых организмов, которые можно объединить между собой по принципу одного и того же вида питания. Эти организмы занимают конкретно определенное положение в пищевой цепочке.

 

 

   Слово «трофический» происходит от греческого «trophе», что в переводе означает «питание».

 

   Каждый трофический уровень состоит из популяций живых организмов, принадлежащих к различным видам. Любая из данных популяций играет свою роль в общем круговороте энергии, определенном природой.

 

 

   Представители трофических уровней тесно взаимосвязаны между собой. Они образуют пищевые цепи: при переходе на следующий, более высокий трофический уровень, часть первоначальной энергии теряется. Какой-то процент энергии расходуется на процесс дыхания, какой-то выделяется в виде тепла. В итоге, количество энергии с каждым трофическим уровнем уменьшается в несколько раз. Чем ближе тот или иной организм находится к началу пищевой цепи, тем больше энергии он получает.

 

 

Сколько всего трофических уровней?

 

 

   С каждым уровнем количество доступной энергии уменьшается, поэтому пищевые цепи могут состоять максимально из 4-5 трофических уровней. Ни одна экосистема на Земле не способна создать цепь из большего количества уровней, потому что следующим, более сильным организмам, попросту не хватило бы пищи.

 

   Первый трофический уровень составляют в основном зеленые растения, а также водоросли. Они способны получать энергию от Солнца, из воды и почвы.

 

   Представители второго трофического уровня  — травоядные животные. Поедая растения, они поддерживают свое тело, имеют возможность расти и развиваться.

 

   На третьем трофическом уровне располагаются первичные хищники, питающиеся своими травоядными собратьями.

 

   Четвертый трофический уровень состоит из хищников второго порядка – они способны питаться другими, более слабыми хищниками. Немало животных, которые питаются одновременно и травоядными, и другими хищниками. Такие особи относятся сразу к обоим уровням (третьему и четвертому).

 

    Замыкают цепочку представители пятого трофического уровня – грибы и бактерии, разлагающие клетки умерших организмов до простых органических соединений, которые впоследствии становятся пищей для представителей, находящихся на первом уровне.

 

 

Автотрофы, гетеротрофы и деструкторы пищевой цепи.

 

 

   Автотрофы (их также называют продуцентами) представляют собой основу любой известной экосистемы. Они же стоят у истоков пищевой цепи.

 

   Эти живые организмы (растения, водоросли) могут производить пищу для собственного потребления (так, например, растения, поглощая углекислый газ, выделяют необходимый для жизни кислород).

 

   Именно благодаря автотрофам существуют все остальные живые организмы на планете.

 

   Гетеротрофы (или по-другому консументы) являются потребителями той энергии, которую вырабатывают автотрофы. Самостоятельно они не могут воспринимать солнечную или химическую  энергии, поэтому получают ее, питаясь растениями и водорослями.

 

   Класс гетеротрофов обширен: помимо травоядных животных, к нему относятся человек, насекомые, некоторые виды бактерий, грибов и растений).

 

   Деструкторы (называемые в некоторых источниках редуцентами) перерабатывают отходы и мертвую органическую материю, превращая ее в простые соединения.

 

   Эту группу иногда представляют, как отдельный трофический уровень. Но, по сути, их можно отнести и к гетеротрофам – ведь деструкторы могут поглощать и отмершую растительность.

 

   В большинстве экосистем в роли деструкторов выступают грибы и бактерии. Их роль в экосистеме – одна из самых важных. Благодаря представителям данной группы в почву возвращаются питательные вещества, которые впоследствии становятся основой питания для автотрофов.

 

 

Первый трофический уровень

 

 

   Располагающиеся на первом трофическом уровне растения (автотрофы) – основа каждой экосистемы. Именно от них зависят все живые организмы, находящиеся выше по своему трофическому уровню.

 

   На суше основу первого уровня составляют зеленые растения с большими листьями и корнями. В океане к этой категории относится фитопланктон.

 

   К первому трофическому уровню причисляют также бактерий и архебактерий. Их называют хемоавтотрофами: данные организмы используют энергию химических связей в процессе синтеза органических веществ.

 

   Источником питания для организмов, находящихся на первом трофическом уровне, является солнечная энергия. Обитатели океанов черпают энергию из гидротермальных источников. Больше половины этой энергии растения (или водоросли) расходуют в процессе собственного дыхания, остальная часть достается гетеротрофам.

 

   Отличительная особенность автотрофов в том, что они не используют в пищу другие организмы, получают все необходимые питательные вещества из почвы и воды. Еще одно важное свойство – они способны к фотосинтезу.

 

   Используя одну только солнечную энергию, которая по своей сути не является органической, представители первого трофического уровня способны создавать органические соединения: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты).

 

 

   Все последующие трофические уровни напрямую зависят от первого. Если на уровне экосистемы случается нечто, приводящее к гибели растений, за этим немедленно следуют негативные изменения в каждом последующем уровне пищевой цепочки.

 

 

Второй трофический уровень

 

 

   Второй трофический уровень составляют консументы 1 порядка. К ним относятся животные, питающиеся исключительно растительной пищей. Примером могут служить насекомые, гусеницы, травоядные животные, другие хищные растения, рептилии.

 

   Консументов 1 порядка можно разделить на несколько значимых групп:

• Фитофаги – растительноядные организмы. Эти представители второго трофического уровня потребляют в пищу живые растения. К этой группе относятся и совсем маленькие по размерам живые организмы – кузнечики, тли, так и настоящие гиганты вроде слона. Сюда же попадают все домашние питомцы, связанные с сельским хозяйством: лошади, козы, коровы.

 

Имеются представители фитофагов и под водой – это некоторые виды рыб, питающиеся исключительно водорослями.

• Паразиты. К данной группе относятся виды, растений или грибов, паразитирующие на другом растении и вытягивающие из него соки. Такое явление довольно часто встречается в природе. Но сюда не нужно относить те виды, которые паразитируют на животных или человеке – для них предусмотрена другая группа.

 

Паразиты, в отличие от фитофагов, не убивают растение, а долгое время живет с ним бок о бок, используя хозяина для питания. Основное растение, к которому присосался паразит, расплачивается за это соседство малой продолжительностью жизни, снижением плодовитости.

• Симбиотрофы. Данная группа организмов бактерии и некоторые виды грибов. В растительном мире они получают питание из корневых выделений деревьев и кустарников. Они важны для экосистемы, так как, опутывая корни, они высасывают из них воду и минеральные вещества.

 

Еще один вид симбиотрофов – одноклеточные, обитающие в пищеварительной системе травоядных животных. Они участвуют в переваривании пищи, тем самым питаясь вместе с ними. Некоторые животные (например, корова) не смогли бы переварить траву без таких помощников.

• Детритофаги. Организмы, питающиеся мертвыми растениями. К ним относятся в основном насекомые: дождевые черви, многоножки, раки, крабы.

 

 

Третий трофический уровень.

  

 

На третьем трофическом уровне располагаются хищники, поедающие своих травоядных собратьев. Представители этой группы, так же, как и предыдущей, не способны усваивать неорганические вещества и строить на основе них свое тело. Поэтому они используют энергию, добытую другими участниками экосистемы.

 

   Иногда тех, кто находится на третьем трофическом уровне, называют также консументами 2 порядка, или первичными хищниками.

 

   Четко распределить консументов  1 и 2 уровня иногда бывает сложно, так как большое количество животных является всеядными. Человек, медведь, мыши, свиньи и прочие живые организмы могут одновременно потреблять в пищу как растительные элементы, так и других животных. Подобных представителей можно относить как к первому, так и ко второму трофическому уровням.

 

      Представители третьего трофического уровня, несмотря на то, что являются хищниками, могут сами быть съедены животными, находящимися уровнем выше. Примером животного, находящегося на третьем трофическом уровне, является змея, питающаяся мелкими грызунами.

 

 

Четвертый трофический уровень

 

 

   На четвертом трофическом уровне располагаются хищные животные, которые питаются хищниками поменьше и послабее. Их называют также консументами 3 порядка или вторичными хищниками. Примером такого хищника может стать сова (питается змеями).

  

Всех консументов, независимо от трофического уровня, можно разделить на несколько категорий:

• Монофаги. Так называют животных и организмы, которые могут существовать, используя в пищу один единственный вид пищи. Например, коала, которая питается исключительно листьями эвкалипта. Среди хищников также встречаются особи, приверженные только к одному источнику питания, но такие случаи именно с хищниками достаточно редки.
• Олигофаги. Эти животные могут питаться несколькими видами одного и того же растения или животного, или несколькими видами растений и животных, не связанных между собой никаким родством.
• Полифаги. Их питание достаточно разнообразно. Большинство хищников, а также всеядные животные относятся к категории полифагов. Полифагам легче, недели предыдущим двум категориям, отыскать для себя пищу. Их питание более сбалансировано. Если с одной из разновидностей питания возникнут проблемы, им ничего не стоит переключиться на другую.

  

Некоторые хищники, в зависимости от типа питания, могут находиться сразу на нескольких трофических уровнях. В конце каждой пищевой цепи находится животное, которое, поедая других, не может быть съедено никем, так как практически не имеет естественных врагов. Примером такого «высшего» животного может служить акула, белый медведь, крокодил.

 

 

Пятый трофический уровень.

  

 

В конце трофической цепи располагаются редуценты. Это грибы и бактерии, которые питаются останками живых существ, перерабатывая их в простейшие органические и неорганические соединения.

 

   Роль, которую редуценты выполняют в природе, очень важна. Именно благодаря им завершается круговорот энергии в природе. Они возвращают в землю все минералы и воду, тем самым давая жизнь новым растениям. Обитают редуценты в почвенном покрове.

 

 

   Ни одна система не в состоянии нормально функционировать без редуцентов. Их главной пищей являются опавшая листва, сгнившие стволы деревьев и трупы животных. Редуценты замыкают любую пищевую цепь.

 

   Бактериям и грибам, расположившимся на пятом трофическом уровне, достается наименьшее количество энергии, так как с каждым новым уровнем ее количество убывает. Каждый раз, когда один организм бывает съеден другим, часть энергии теряется.

 

  Нужно сказать, что не все пищевые цепи имеют пять трофических уровней. Во многих экосистемах их всего четыре – в этом случае редуценты располагаются на четвертом уровне, как замыкающий вид. Бывают экосистемы, включающие всего три трофических уровня.

 

   Благодаря связям животных, растений и прочих живых организмов в природе, происходит вечный круговорот жизни в экосистеме. Именно поэтому она может стабильно и долго функционировать.