Отличие пищевой цепи от пищевой сети в экосистеме

Гетеротрофы

Гетеротрофы (от греч. Heterone — «другой» и trophe — «питание») — организмы, требующие органических соединений, как источника углерода для роста и развития. Также известны как консументы (от лат. consume — употреблять).

К гетеротрофным организмам относятся все животные и человек, а также некоторые паразитические растения и бактерии. Среди этих растений можно выделить группу растений паразитов и растений-хищников. Гетеротрофные организмы (животные, грибы, часть прокариотов) не могут создавать органические соединения непосредственно из неорганических.

Гетеротрофы известны как консументы или потребители в пищевой цепочке. Гетеротрофы является противоположностью автотрофам, которые используют неорганические вещества, углекислоту или бикарбонат, как единственный источник углерода. Все животные — гетеротрофы, также как и грибы и многие бактерии и археи (группа микроорганизмов с прокариотным типом строения клетки). Некоторые паразитические растения также полностью или частично являются гетеротрофами, тогда как хищные растения потребляют мясо для получения азота, будучи при этом автотрофами.

Гетеротрофы не в состоянии синтезировать органические соединения на основе углерода независимо, используя неорганические источники (например животные, в отличие от растений, не могут проводить фотосинтез) и поэтому должны получать питательные вещества от автотрофов или других гетеротрофов. Чтобы называться гетеротрофам, организм должен получать углерод из органических соединений. Если он получает азот из органических соединений, но не углерод, он будет считаться автотрофом.

Есть два возможных подтипа гетеротрофов:

1. Фотогетеротрофы, получающих энергию от света. К ним относятся некоторые виды бактерий, нуждающихся в готовых органических соединениях, источником энергии является свет. В частности, к фотогетеротрофам относят большинство несерных пурпурных бактерий, поскольку они растут лишь при наличии света и органических соединений.
2. Хезогетеротрофы, что получают энергию за счет окисления или восстановления неорганических смесей. Такой тип питания реализуется у человека, животных и многих микроорганизмов.

Автотрофы

Автотрофы или продуценты — это организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений, используя солнечную энергию. К автотрофам относятся растения ( только растения).

Они синтезируют из СО₂, Н₂О (неорганические молекулы) под воздействием солнечной энергии — глюкозу (органические молекулы) и О₂. Они составляют первое звено в пищевой цепи и находятся на 1 трофическом уровне. Для растений пищей являются крахмал и питательные вещества, которые добываются из почвы и солнечного света. Им не нужно заниматься поисками пропитания, достаточно будет просто использовать свои собственные врожденные способности и особенности для получения необходимых питательных веществ, обеспечивающих рост и развитие.

Итак, автотрофы — это растения, которые добывают себе пропитание из дождя, почвы и солнечного света. Важную роль в снабжении клеток питательными и минеральными веществами играет фотосинтез (использование света), а также хемосинтез (химическая энергия). В ходе этих сложных процессов «сырые» питательные вещества и полезные ископаемые преобразовываются в специальные клетки, которые поглощают солнечный свет и трансформируют его в энергию. Автотрофы также именуются производителями.

В природе известны два типа автотрофов:

1. Фотоавтотрофы. К данному виду относятся живые существа, участвующие в фотосинтезе – растения, преобразующие солнечную энергию в сложные комбинации. То есть они производят питательные вещества, полученные из углекислоты вследствие работы фотосинтеза. По подобному принципу живут и водоросли с цианобактериями.
2. Хемоавтотрофы. Благодаря химическим взаимодействиям неорганических соединений, происходит поступление органических веществ в организмы экосистемы. Этот процесс носит название “хемосинтез”.

Практически все продуценты — фотоавтотрофы, т. е. зеленые растения, водоросли и некоторые прокариоты, например цианобактерии (раньше их называли сине-зелеными водорослями). Роль хемоавтотрофов в масштабах биосферы пренебрежимо мала. Микроскопические водоросли и цианобактерии, составляющие фитопланктон, являются главными продуцентами водных экосистем. Напротив, на первом трофическом уровне наземных экосистем преобладают крупные растения, например деревья в лесах, травы в саваннах, степях, на полях и т. д.

Структура пищевой цепи

Отдельные организмы делятся на три группы: производителей, потребителей и деструкторов с точки зрения их уровня трофеев в материальном цикле. Трофейные уровни представляют собой звенья цепи питания. Каждый уровень включает в себя все организмы с одинаковым положением в пищевой цепи.

Продуценты

Отправной точкой являются производители, которые вообще не питаются другими организмами, но могут служить им в качестве пищи. Это растения, водоросли, цианобактерии, фитопланктон. Они строят сложные органические соединения из простых неорганических веществ, находящихся в воде, почве и воздухе, используя энергию солнца. Этот процесс называется фотосинтезом, потребляется углекислый газ и выпускается кислород в воздух. Таким образом, продуценты формируют первое звено цепи питания экосистемы. В воде растительную основу составляют в основном зеленые водоросли, на суше преобладают высшие растения.
Цепь питания – продуценты

Консументы

Потребители – следующие звенья пищевых связей. В отличие от растений, животные не могут вырабатывать органические соединения из энергии солнца, неорганических веществ. Поэтому должны поглощать органику, чтобы получать энергию, белковые соединения, жиры и углеводы для развития и поддержания их жизненно важных функций. К консументам относятся травоядные (фитофаги) и хищники (зоофаги). Между ними расположены всеядные животные, к которым принадлежит и человек. В зависимости от сложности цепи питания организмов, выделяют несколько порядков потребителей: основной, первичный, вторичный и т.д.
консумент 1 порядка

Деструкторы

Конец цепи питания образуют бактерии, грибки и многие почвенные организмы, которые разрушают мертвые органические вещества и используют их для производства неорганических веществ, необходимых растениям для восстановления органических соединений.
деструкторы в пищевой цепи

Симбиоз и паразитизм в пищевой цепи

Тем не менее, более половины всех типов планеты живет внутри или на телах других организмов. Эта тесная связь между особями разных видов может быть как для взаимной выгоды (симбиоз), так и для одностороннего преимущества (паразитические виды).

Лишайник подходит в качестве примера симбиоза. Лишайники состоят из водорослей и грибов. Водоросли производят углеводы в процессе фотосинтеза, которые поглощаются грибами. Грибы, в свою очередь, обеспечивают водоросли водой и питательными солями. Омела, с другой стороны, является примером паразита. Она проникает в дерево хозяина и извлекает минералы и воду.

Симбиоз в природе

Особенности цепей питания в хвойных лесах

Такие леса расположены на севере Евразии и Северной Америки. Они состоят из таких деревьев, как сосна, ель, пихта, кедр, лиственница и другие.

Здесь все значительно отличается от смешанных и лиственных лесов.

Первым звеном в этом случае будет не трава, а мох, кустарники или лишайники. Это связано с тем, что в хвойных лесах недостаточно света для того, чтобы мог существовать густой травяной покров.

Соответственно животные, которые станут консументами первого порядка, будут другими — они должны питаться не травой, а мхом, лишайниками или кустарниками. Это могут быть некоторые виды оленей.

Несмотря на то что более распространены кустарники и мхи, в хвойных лесах все же встречаются травянистые растения и кусты. Это крапива, чистотел, земляника, бузина. Такой пищей обычно и питаются зайцы, лоси, белки, которые тоже могут стать консументами первого порядка.

Потребителями второго порядка будут, как и смешанных лесах, хищники. Это норка, медведь, росомаха, рысь и другие.

Мелкие хищники, такие как норка, могут стать добычей для консументов третьего порядка. Замыкающим звеном будут микроорганизмы гниения.

Кроме того, в хвойных лесах очень распространены детритные пищевые цепи. Здесь первым звеном будет чаще всего растительный перегной, которым питаются почвенные бактерии, становясь, в свою очередь, пищей для одноклеточных животных, которых едят грибы. Такие цепочки обычно длинные и могут состоять более, чем из пяти звеньев.

Примеры пищевых цепочек в хвойном лесу:

• кедровые орехи — белка — норка — редуценты;
• перегной растений (детрит) — бактерии — простейшие — грибы — медведь — редуценты.

Детритная пищевая цепь

Основной производитель питательных элементов в этой цепи — продукты распада и разложения мёртвой органики, называемые детритом. Они могут происходить как из флоры, так и из фауны. Примерами детрита могут быть опавшая листва, останки мёртвых животных, продукты жизнедеятельности (экскременты) и упавшие деревья.

Детрит — среда питания (а нередко и обитания) для организмов первого уровня, детритофагов. В основном животные, относящиеся к беспозвоночным — дождевые черви, насекомые, моллюски. Детритофаги и питающиеся ими хищники, занимают основные звенья — первые четыре трофических сегмента. Заканчивается цепь редуцентами-деструкторами, которые разлагают органические останки мёртвых детритофагов и хищников до неорганических соединений. Примерами таких редуцентов могут быть бактерии и грибы.

Детритные цепи питания неразрывно связаны с пастбищными, поскольку один и тот же организм может участвовать, как в одной, так и в другой. Схема питания животных на примере детритной и пастбищной цепи:

• Детритная цепь «навоз — дождевой червь — ёж — хищная птица» и пастбищная цепь «пшеница — полевая мышь — уж — хищная птица».
• Детритная «останки животного — личинки мух — лягушка — лисица» и пастбищная «пыльца растения — бабочка — лягушка — лисица».
• Детритная «подгнившая листва — червь — крот — куница» и пастбищная «ягоды — лесная полевка — куница — ястреб».

Как правило, это зависит от условий окружающей среды. Однако есть экосистемы, которые лишены пастбищных и существуют исключительно за счёт детритных — подземные биоценозы

Такие экосистемы лишены важного для пастбищной цепи питания звена — продуцентов с автотрофным типом питания

Их пищевые цепи разветвлены. Один продуцент может обладать сразу несколькими консументами, которые, в свою очередь, владеют 2−3 источниками питания. И какой из них выбрать именно сейчас, решают они сами.

Роль детритной цепи в определённом биоценозе неоценима. Она является полноценным участником круговорота энергии, макро- и микроэлементов наравне с пастбищной. Экосистема не может нормально функционировать без участия цепи разложения. А взаимосвязь детритной и пастбищной через консументы и редуценты-сапрофаги является органичной взаимосвязью, позволяющей создавать множество путей и потоков для перемещения энергии.

Что такое экологическое равновесие?

Организмы в экосистеме связаны через пищевые цепи и сети, в которых существование и численность каждого вида зависят от других организмов. Посредством этих взаимосвязей в экосистеме формируется экологическое (природное) равновесие, т. е. относительное постоянство состава экосистемы во времени. Численность растений (продуцентов) определяет, сколько в данном сообществе может жить растительноядных, а от них зависит, сколько плотоядных (консументов) сможет в нем существовать. Постоянная смертность организмов компенсируется рождаемостью. Благодаря этому поддерживается относительное постоянство видового состава и численности особей в сообществе на протяжении длительного времени.

Организмы в экосистеме связаны через пищевые цепи и сети, в которых существование и численность каждого вида зависят от других организмов

Экологические пирамиды

Процесс превращения вещества и энергии в пастбищных цепях имеет определенные закономерности. На каждом трофическом уровне пастбищной цепи не вся съеденная биомасса идет на образование биомассы консументов данного уровня. Значительная ее часть затрачивается на процессы жизнедеятельности организмов: движение, размножение, поддержание температуры тела и т. д. Кроме того, часть корма не усваивается и в виде продуктов жизнедеятельности попадает в окружающую среду. Другими словами, большая часть вещества и содержащейся в нем энергии при переходе от одного трофического уровня к другому теряется. Процент усвояемости сильно варьирует и зависит от состава пищи и биологических особенностей организмов. Многочисленные исследования показали, что на каждом трофическом уровне пищевой цепи теряется в среднем около 90 % энергии, и только 10 % переходит на следующий уровень. Американский эколог Р. Линдеман в 1942 г. сформулировал эту закономерность как правило 10 %. Используя это правило, можно рассчитать количество энергии на любом трофическом уровне цепи питания, если ее показатель известен на одном из них. С некоторой степенью допущения это правило используют и для определения перехода биомассы между трофическими уровнями.

Если на каждом трофическом уровне пищевой цепи определить число особей, или их биомассу, или количество заключенной в ней энергии, то станет очевидным уменьшение этих величин по мере продвижения к концу цепи питания. Эту закономерность впервые установил английский эколог Ч. Элтон в 1927 г. Он назвал ее правилом экологической пирамиды и предложил выражать графически. Если любую из вышеуказанных характеристик трофических уровней изобразить в виде прямоугольников с одинаковым масштабом и расположить их друг над другом, то получится экологическая пирамида.

Известны три типа экологических пирамид. Пирамида чисел отражает численность особей в каждом звене пищевой цепи. Однако в экосистеме второй трофический уровень (консументы I порядка) численно может быть богаче первого трофического уровня (продуцентов). В этом случае получается перевернутая пирамида чисел. Это объясняется участием в таких пирамидах особей, не равноценных по размерам. Примером может служить пирамида чисел, состоящая из лиственного дерева, листогрызущих насекомых, мелких насекомоядных и крупных хищных птиц. Пирамида биомассы отражает количество органического вещества, накопленного на каждом трофическом уровне пищевой цепи. Пирамида биомассы в наземных экосистемах правильная. А в пирамиде биомассы для водных экосистем биомасса второго трофического уровня, как правило, больше биомассы первого при определении ее в конкретный момент. Но поскольку водные продуценты (фитопланктон) имеют высокую скорость образования продукции, то в конечном итоге их биомасса за сезон все равно будет больше биомассы консументов I порядка. А это значит, что в водных экосистемах также соблюдается правило экологической пирамиды. Пирамида энергии отражает закономерности расходования энергии на разных трофических уровнях.

Таким образом, запас вещества и энергии, накопленный растениями в пастбищных пищевых цепях, быстро расходуется (выедается), поэтому эти цепи не могут быть длинными. Обычно они включают от трех до пяти трофических уровней.

Пастбищная цепь

Пастбищная цепь содержит три звена:

• продуценты – автотрофные организмы, самостоятельно синтезирующие энергию;
• консументы – гетеротрофные организмы, потребляющие готовые органические вещества путём поедания продуцентов или консументов низшего порядка;
• редуценты – сапротрофы, питающиеся остатками органических веществ – детритом.

Рис. 1. Звенья пастбищной цепи.

Пастбищные цепочки характерны для лугов, лесов, озёр, морей. Цепи водных экосистем более длинные, чем наземные, и могут включать 6-7 звеньев.

Пастбищная цепь всегда начинается с продуцентов – фотосинтезирующих растений. Продуцентами наземной цепи являются цветковые растения, папоротники, мхи, водной – фитопланктон и многоклеточные водоросли.К консументам относятся организмы трёх видов:

• травоядные – непосредственно потребляют продуценты и являются консументами первого порядка;
• хищники – питаются травоядными и хищными организмами, т.е. являются консументами второго и последующего порядка;
• падальщики – потребляют трупы травоядных и хищных организмов, обычно являются консументами последнего порядка.

Рис. 2. Различные консументы.

К редуцентам относятся одноклеточные и многоклеточные организмы, которые используют отмершие организмы (продуценты и консументы) в качестве питательной среды. Разлагающиеся с помощью одноклеточных организмов органические останки называются детритом. В результате разложения образуются неорганические вещества, которые потребляют растения. Здесь цепь замыкается.

Жизнь консументов и продуцентов в пастбищной цепи напрямую зависит от продуцентов. При недостатке света сначала погибают растения, затем – травоядные животные и далее по пищевой цепи. Именно гибель фитопланктона из-за невозможности фотосинтезировать (поднявшаяся в атмосферу сажа перекрыла доступ солнечного света) способствовала массовому вымиранию в меловом периоде более 60 миллионов лет назад.

Пищевая цепь

Пищевая цепь представляет собой последовательность передачи энергии от одного вида живого организма к другому в пределах экологической системы.

Все пищевые цепи начинаются с энергии, вырабатываемой Солнцем. А затем она движется от одного организма к другому.

Пример очень простой пищевой цепи:

Солнечная энергия ——> Трава ——> Зебра —-> Лев.

Пищевые цепи показывают, как все живые существа получают свою энергию от пищи, и как питательные вещества передаются между видами по цепочке.

Более сложная пищевая цепь:

Солнечная энергия ——> Трава ——> Кузнечик ——> Мышь ——> Змея ——> Ястреб.

Трофические уровни пищевой цепи

Все живые существа в пищевой цепи разбиты на разные группы или трофические уровни, которые помогают экологам понять их специфическую роль в экосистеме. Ниже представлено более подробное описание каждого трофического уровня пищевой цепи.

Продуценты (автотрофы)

Продуценты (автотрофы) составляют первый трофический уровень экосистемы. Они имеют такое название благодаря своей способности производить собственную пищу. Эти организмы не зависят от какого-либо другого существа для питания.

Большинство продуцентов используют энергию Солнца в процессе, называемом фотосинтезом, для создания собственной энергии и производства питательных веществ. Самыми известными продуцентами являются растения, а также к ним относятся водоросли, фитопланктон и некоторые виды бактерий.

Консументы (гетеротрофы)

Следующий трофический уровень основывается на видах, которые питаются продуцентами. Как правило, выделяется три типа гетеротрофных организмов:

• Растительноядные: к этой группе относятся виды, которые питаются исключительно растительной пищей. Они могут есть отдельные или все части растений, включая листья, ветки, фрукты, ягоды, орехи, траву, цветы, корни или пыльцу. К растительноядным животным относятся: олени, кролики, лошади, коровы, овцы, насекомые и т.д.
• Плотоядные: это виды животных, которые питаются другими представителями фауны. Кошки, ястребы, акулы, лягушки, совы и пауки — примеры некоторых хищников мира.
• Всеядные: такие животные могут употреблять как растительную пищу, так и животную. Медведи, люди, еноты, большинство приматов и огромное количество птиц — всеядные.

Каждый гетеротрофный организм имеет свое место на определенном . Например, первичными потребителями являются растительноядные животные, которые едят только растения, а третичными потребителями выступают существа, которые едят вторичных потребителей. В приведенном выше примере кузнечик — первичный потребитель, мышь — вторичный, а змея — третичный.

Наконец, пищевая цепь заканчивается суперхищником — животное, которое находится в самом верху пищевой цепи. В приведенном выше примере это ястреб. Львы, рыси, пумы и огромные белые акулы — примеры высших хищников в их родных экосистемах.

Редуценты (детритофаги)

Последний уровень пищевой цепи состоит из — организмов, разрушающих органические вещества.

Это бактерии и грибы, которые едят разлагающуюся материю (мертвых животных и растений) и превращают их в богатую питательными веществами почву. Затем растения используют эти питательные вещества для производства собственной пищи — таким образом, они начинают новую пищевую цепь.

Видовая и пространственная структуры экосистемы

При рассмотрении любых экосистем в горизонтальном и вертикальном направлении, можно отметить неоднородность расположения в них живых организмов.

Видовая структура экосистемы – это многообразие видов, их взаимодействие и соотношение численности. Различные сообщества, состоящие из разных видов, образуют видовое разнообразие экосистемы. Например, в степи на площади 100 м2 произрастают растения, принадлежащие к 100 разным видам.

Видовая структура экосистемы определяется также и соотношением численности особей разных видов в экосистеме. Например, в одном лесу могут обитать около 10 видов птиц по 100 особей каждого вида. В другом лесу то же количество видов включает неоднородное соотношение особей каждого вида: особи одних видов по численности могут превосходить другие виды, и наоборот. Виды, в популяции которых содержится наибольшее количество особей, называются доминантами. Например, в степях доминантами являются ковыль и типчак, так как именно представители этих видов преобладают в экосистеме по численности. Доминанты определяют структуру экосистемы и, как правило, не имеют врагов, что дает им заметное преимущество к процветанию.

Эдификатор — основной образователь среды. Обычно доминирующий вид является и эдификатором. Например, сосна в сосновом бору считается как доминантом, так и эдификатором. Во-первых, по биомассе сосна значительно превосходит остальные организмы данной экосистемы, а во-вторых, она создает условия для существования “соседей”, затеняя нижние ярусы, окисляя почву.

Пространственная структура экосистемы – это расположение популяций разных видов в экосистеме. Пространственная структура экосистемы бывает вертикальной и горизонтальной. Растительность определяет главным образом вертикальную структуру экосистемы. Совокупность растений одинаковой высоты формирует ярусы. Выделяют около пяти ярусов, образованных разными жизненными формами растений: древесный (верхний и нижний), кустарниковый, кустарниково-травяной, мхово-лишайниковый. Высокие деревья (сосна, ель, дуб, береза) составляют верхний (первый) ярус. Далее располагаются деревья пониже (рябина, осина, черемуха, яблоня), образующие второй ярус. Затем идут кустарники (шиповник, жимолость, крушина, ежевика), формирующие третий ярус. Мхи, низкорослые травы и лишайники создают самый нижний ярус.

Ярусное расположение растительности определяется, прежде всего, их неодинаковой потребностью в солнечном свете: верхний ярус занимают светолюбивые растения, под пологом которых прячутся теневыносливые.

Животные также могут занимать тот или иной растительный ярус, практически не покидая его.

Ярусность бывает не только надземная, но и подземная. Почвенную ярусность определяет характер залегания корневой системы различных растений. Корни наиболее высоких деревьев проникают на большую глубину, чем корни кустарников, ближе к поверхности располагаются корни мелких травянистых растений, а непосредственно на ней — мхи. При этом, в поверхностных слоях почвы корней значительно больше, чем в глубинных.

Горизонтальная структура экосистемы (мозаичность) – это неравномерное распределение популяций отдельных видов по площади. Мозаичность возникает вследствие неоднородности рельефа почвы, а также может быть результатом деятельности человека (например, кострища, выборочная рубка). Животные тоже оказывают влияние на горизонтальную структуру экосистемы (вытаптывание копытными травостоя, образование муравейников).

Горизонтальная структура экосистемы
Вертикальная структура экосистемы 

Вертикальная и горизонтальная структуры экосистемы позволяют организмам наиболее эффективно использовать световой поток, минеральные вещества почвы и влагу.

Энергия в пищевой цепи

Энергия переносится между трофическими уровнями, когда один организм питается другим и получает от него питательные вещества. Однако это движение энергии неэффективное, и эта неэффективность ограничивает протяженность пищевых цепей.

Когда энергия входит в трофический уровень, часть ее сохраняется как биомасса, как часть тела организмов. Эта энергия доступна для следующего трофического уровня. Как правило, только около 10% энергии, которая хранится в виде биомассы на одном трофическом уровне, сохраняется в виде биомассы на следующем уровне.

Этот принцип частичного переноса энергии ограничивает длину пищевых цепей, которые, как правило, имеют 3-6 уровней.

На каждом уровне, энергия теряется в виде тепла, а также в форме отходов и отмершей материи, которые используют редуценты.

Почему так много энергии выходит из пищевой сети между одним трофическим уровнем и другим? Вот несколько основных причин неэффективной передачи энергии:

• На каждом трофическом уровне значительная часть энергии рассеивается в виде тепла, поскольку организмы выполняют клеточное дыхание и передвигаются в повседневной жизни.
• Некоторые органические молекулы, которыми питаются организмы, не могут перевариваться и выходят в виде фекалий.
• Не все отдельные организмы в трофическом уровне будут съедены организмами со следующего уровня. Вместо этого, они умирают, не будучи съеденными.
• Кал и несъеденные мертвые организмы становятся пищей для редуцентов, которые их метаболизируют и преобразовывают в свою энергию.

Равновесие экосистемы может нарушиться

В экосистеме также могут происходить значительные изменения, вследствие чего она может выйти из равновесия. Причиной изменений может быть включение в сообщество нового вида или исчезновение вида, входившего в него прежде. В этом случае со временем между видами складываются новые связи и вновь устанавливается равновесие. Причиной резких изменений становятся внешние природные факторы. Например, при пожаре в лесу, во время бурь, наводнений и извержений вулканов происходят масштабные изменения видового состава: многие виды исчезают, их место с течением времени занимают новые виды. Формируется новая экосистема.

Часто причиной нарушения природного равновесия является человеческая деятельность, в результате которой происходит, например, загрязнение окружающей среды (см. также параграф 9.5).

Резкие изменения происходят в сообществах под воздействием внешних факторов, напр., при пожаре

Трофические уровни

По положению видов в пищевой цепи различают трофические уровни биогеоценозов (экосистем).

Трофическим уровнем называют совокупность видов, объединенных одинаковым положением в пищевой цепи.

Трофический уровень — совокупность всех живых организмов, принадлежащих к одному звену пищевой цепи. В трофический уровень включаются все организмы, объединяемые типом питания. Так, автотрофные организмы как продуценты являются поставщиками органических веществ для гетеротрофных организмов, поэтому они представляют первый трофический уровень. Растительноядные консументы (фитотрофы или фитофаги) относятся ко второму трофическому уровню (консументы первого порядка); плотоядные (хищники), живущие за счет фитотрофов, принадлежат к третьему трофическому уровню (это консументы второго порядка); потребляющие других плотоядных соответственно относятся к четвертому трофическому уровню (консументы третьего порядка) и т. д. Понятно, что пищевая специализация видов определяет их место и роль в пищевой цепи и на трофическом уровне биогеоценоза.

В каждый трофический уровень обычно входит несколько видов. Например, в лесном природном сообществе группу продуцентов (первый трофический уровень) составляют многочисленные автотрофные виды древесных и кустарниковых пород, кустарничков, трав, мхов, папоротников. Лишайников и даже водорослей (на стволах деревьев размещаются многие виды одноклеточных зеленых водорослей). Также большое число видов входит во второй и следующие трофические уровни. От многообразия видов трофических уровней зависит устойчивость и длительность существования биогеоценоза.

Конкурентные отношения между группами

Взаимоотношения, приводящие к угнетению одного из партнеров, не обязательно связаны отношениями питания. Многие сорняки выделяют метаболиты, задерживающие рост растений. Одуванчик, пырей ползучий, василек угнетающе действуют на овес, рожь и другие культивируемые злаки.

В каждом биоценозе живут популяции многих видов, и отношения между ними многообразны. Можно сказать, что популяция ограничена в своих возможностях этими отношениями и должна найти присущее только ей место.

Уровень обеспеченности места обитания экологическими ресурсами определяет возможность существования многих ниш. От этого зависит и число видовых популяций, образующих биоценоз. В условиях благоприятного климата степей формируются биоценозы, состоящие из сотен видов, а в тропическом климате леса — из тысячи видов организмов. Пустынные биоценозы в жарком климате насчитывают несколько десятков видов.

Столь же изменчиво и пространственное распределение популяций. Тропические леса многоярусны, и живые организмы заполняют весь объем пространства. В пустынях биоценозы просты по структуре, и популяции малочисленны. Таким образом видно, что совместная жизнь организмов в биоценозах необыкновенно сложна. И все-таки растения и звери, грибы и бактерии объединяются в биоценозы и существуют только в их составе. Каковы же причины этого?

Самой главной из них является потребность живых организмов в питании, в трофической зависимости друг от друга.