Биотическая структура

Несмотря на громадное разнообразие экосистем (от тундры до пустынь) все они включают одни и те же составляющие. Это продуценты, консументы, детритофаги и редуценты.

Продуценты – это в основном зеленые растения (автотрофы), которые под влиянием солнечной энергии в процессе фотосинтеза с помощью хлорофилла из воды и СО₂ образуют сахара и в качестве побочного продукта выделяют О ₂ .

Консументы – это гетеротрофные организмы, потребители органического вещества, созданного продуцентами (автотрофами). К первичным относятся травоядные животные (фитофаги) и паразиты зеленых растений. Среди травоядных животных в наземной среде преобладают насекомые, грызуны и копытные, а в водной – мелкие ракообразные и моллюски. Вторичные консументы питаются травоядными животными. Третичные консументы питаются вторичными и т.д. Состав вторичных и третичных консументов разнообразен: здесь хищники, убивающие жертву (зоофаги), трупоеды (некрофаги), паразиты и др.

Мертвые растения и животные остатки (опавшие листья, фекалии, детрит) служат пищей консументам – детритофагам ( гриф, земляные черви, личинки некоторых насекомых). Детритофаги относятся к сапрофагам. И наконец, редуценты (деструкторы) – организмы, разлагающие органические вещества до простых неорганических – преимущественно микроорганизмы (бактерии, дрожжи, грибы-сапротрофы).

Детритофаги и редуценты играют в биосфере одну и ту же роль – питаются мёртвым органическим веществом. Они, в свою очередь, также являются объектом питания. Таким образом, все в природе связано посредством пищевых цепей (или пищевой сети, т.к. одним и тем же веществом или организмом питаются сотни, тысячи организмов).

Продуценты, первичные, вторичные и третичные консументы, детритофаги и редуценты находятся на разных уровнях этой общей схемы, называемых трофическими (пищевыми) уровнями. Обычно бывает 3-4 трофических уровня.

На каждом трофическом уровне биомасса на 90-99 % меньше, чем на предыдущем (правило трофической пирамиды).

К примеру, если биомасса продуцентов составляет 10 т, то фитофагов около 100 кг, а плотоядных около 10 кг (см. рис. 2.2).

Рис. 2.2. Трофические уровни

Таким образом, очевидно, что без непрерывного образования органического вещества, экосистема быстро бы «съела сама себя» и прекратила существование.

Разложение и горение – это процессы, обратные росту, при которых из сложных органических молекул строятся простые неорганические вещества. Рассмотрим, например, сжигание сахара (глюкозы):

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ ® 6СО₂ + Н₂О

Тут мы наблюдаем закон сохранения массы, который можно сформулировать так: атомы в химических реакциях никогда не исчезают, не образуются и не превращаются друг в друга, они только перегруппируются с образованием различных молекул и соединений.

Однако, химическая реакция это не только перегруппировка атомов, здесь одновременно происходит поглощение и выделение энергии. А энергия, как известно, это способность совершать работу.