Составить пищевую цепь по биологии

Структура

Все организмы питаются, т.е. получают энергию, которая обеспечивает процессы жизнедеятельности. Систему трофической цепи образуют звенья. Звено пищевой цепочки – это группа живых организмов, связанная с соседней группой отношениями «пища – потребитель». Одни организмы являются пищей для других организмов, которые в свою очередь также являются пищей для третьей группы организмов.
Выделяют три типа звеньев:

• продуценты– автотрофы;
• консументы– гетеротрофы;
• редуценты(деструкторы) – сапротрофы.

Рис. 1. Звенья пищевой цепочки.

В одну цепочку входят все три звена. Консументов может быть несколько (консументы первого, второго порядка и т.д.). Основу цепочки могут составлять продуценты или редуценты.

К продуцентам относятся растения, преобразовывающие органические вещества с помощью света в органические вещества, которые при поедании растений попадают в организм консумента первого порядка. Основным признаком консумента является гетеротрофность. При этом консументы могут потреблять как живые организмы, так и мёртвые (падаль).
Примеры консументов:

• травоядные – заяц, корова, мышь;
• хищные – леопард, сова, морж;
• падальщики – гриф, тасманийский дьявол, шакал.

Некоторые консументы, в том числе и человек, занимают промежуточное положение, являясь всеядными. Такие животные могут выступать в роли консумента первого, второго и даже третьего порядка. Например, медведь питается ягодами и мелкими грызунами, т.е. одновременно является консументом первого и второго порядков.

К редуцентам относятся:

Рис. 2. Редуценты.

Редуценты питаются останками живых организмов и продуктами их жизнедеятельности, возвращая в почву неорганические вещества, которые потребляют продуценты.

Цепочки питания могут быть двух видов:

• пастбищные (цепь выедания);
• детритные (цепь разложения).

Пастбищные цепи свойственны лугам, полям, морям, водоёмам. Началом цепи выедания являются автотрофные организмы – фотосинтезирующие растения.
Далее звенья цепочки располагаются следующим образом:

• консументы первого порядка – растительноядные животные;
• консументы второго порядка – хищники;
• консументы третьего порядка – более крупные хищники;
• редуценты.

В морских и океанических экосистемах цепи выедания более длинные, чем на суше. Они могут включать до пяти порядков консументов. Основу морских цепей составляет фотосинтезирующий фитопланктон.
Следующие звенья образует несколько консументов:

• зоопланктон (рачки);
• мелкая рыба (шпроты);
• крупные хищные рыбы (сельдь);
• крупные хищные млекопитающие (тюлени);
• высшие хищники (касатки);
• редуценты.

Детритные цепи характерны для лесов и саванн. Цепь начинается с редуцентов, которые питаются органическими останкам (детритом) и называются детриофагами. К ним относятся микроорганизмы, насекомые, черви. Все эти живые организмы становятся пищей для хищников высшего порядка, например, птиц, ежей, ящериц.

Примеры пищевых цепей двух типов:

• пастбищные: клевер – заяц – лисица – микроорганизмы;
• детритные: детрит – личинки мух – лягушка – уж – ястреб – микроорганизмы.

Рис. 3. Пример пищевой цепочки.

Вершину пищевой цепочки всегда занимает хищник, который является консументом последнего порядка в своём ареале. Численность высших хищников не регулируется другими хищниками и зависит только от внешних факторов среды. Примерами являются касатки, вараны, крупные акулы.

Что мы узнали?

Выяснили, какие есть пищевые цепи в природе и как в них располагаются звенья. Все живые организмы на Земле взаимосвязаны пищевыми цепочками, с помощью которых передаётся энергия. Автотрофы сами производят питательные вещества и являются пищей для гетеротрофов, которые, умирая, становятся питательной средой для сапротрофов. Редуценты также могут становиться пищей для консументов и производить питательную среду для продуцентов, не прерывая пищевую цепочку.

Изучите фрагмент экосистемы океана, представленный на рисунке, и выполните задания.

Выберите из приведённого ниже списка два понятия, которые можно использовать для экологического описания кальмара.

1) хищное животное

3) консумент I порядка

4) консумент II или III порядка

5) растительноядное животное

К экологическим характеристикам вида относятся ареал, экологические условия, благоприятные для существования особей данного вида и популяционная структура вида. Любая популяция существует в определенном сообществе в конкретных условиях и приспособлена к совместной жизни с другими видами, она занимает в природном сообществе определенную экологическую нишу. Экологическая ниша определяется всем комплексом факторов среды, необходимых для существования популяции, вида.

Основу биоценоза составляют автотрофные организмы — продуценты (образователи) органического вещества. Сообщество растений называют фитоценозом, животных — зооценозом. В процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, за счет которого питаются гетеротрофы.

Гетеротрофные организмы делятся на две группы: консументы — потребители и редуценты — разрушители органического вещества. Консументы 1-го порядка — растительноядные, консументы 2-го порядка — плотоядные животные, консументы 3-го порядка — хищники.

Редуценты потребляют неживое органическое вещество, разлагая его до углекислого газа и минеральных веществ, они замыкают круговорот биогенных элементов в природе.

Мелкие животные, питающиеся неживыми органическими веществами — дождевые черви, жуки-мертвоеды, навозники относятся к консументам — детритофагам.

Итак, кальмар — 1) хищное животное и 4) консумент II или III порядка.

Правило гласит: «Не более 10% энергии поступает от каждого предыдущего трофического уровня к последующему». Рассчитайте величину энергии (в кДж), которая переходит на уровень криля при чистой годовой первичной продукции экосистемы, составляющей 5000 кДж. Поясните свои расчёты.

Величина энергии 500 кДж. В любой из пищевых цепей криль находится на уровне консумента I порядка, значит, к нему приходит 0,1 (10%) от первичной годовой продукции.

Составьте пищевую цепь из четырёх организмов, в которую входит тюлень Росса, начиная с продуцентов. В ответе запишите последовательность букв.

Цепь питания: фитопланктон (И) → криль (Д) → кальмар (К) → тюлень Росса (З).

Цепь питания: фитопланктон (И) → криль (Д) → рыба (Л) → тюлень Росса (З).

Ответ: ИДКЗ, или, ИДЛЗ.

Цепь питания: фитопланктон (И) → криль (Д) → тюлень крабоед (В) → морской леопард (Г) или касатка (Б).

Ответ: ИДВГ, или ИДВБ.

Составьте пищевую цепь из четырёх организмов, в которую входит мышь, начиная с продуцентов. В ответе запишите последовательность букв.

Изучите фрагмент экосистемы леса, представленный на рисунке, и выполните задания.

Выберите из приведённого ниже списка два понятия, которые можно использовать для экологического описания дубового усача.

2) стволовой вредитель

3) консумент I порядка

4) консумент II порядка

5) плотоядное животное

К экологическим характеристикам вида относятся ареал, экологические условия, благоприятные для существования особей данного вида и популяционная структура вида. Любая популяция существует в определенном сообществе в конкретных условиях и приспособлена к совместной жизни с другими видами, она занимает в природном сообществе определенную экологическую нишу. Экологическая ниша определяется всем комплексом факторов среды, необходимых для существования популяции, вида.

Основу биоценоза составляют автотрофные организмы — продуценты (образователи) органического вещества. Сообщество растений называют фитоценозом, животных — зооценозом. В процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, за счет которого питаются гетеротрофы.

Гетеротрофные организмы делятся на две группы: консументы — потребители и редуценты — разрушители органического вещества. Консументы 1-го порядка — растительноядные, консументы 2-го порядка — плотоядные животные, консументы 3-го порядка — хищники.

Редуценты потребляют неживое органическое вещество, разлагая его до углекислого газа и минеральных веществ, они замыкают круговорот биогенных элементов в природе.

Мелкие животные, питающиеся неживыми органическими веществами — дождевые черви, жуки-мертвоеды, навозники относятся к консументам — детритофагам.

Итак, дубовый усач — 2) стволовой вредитель и 3) консумент I порядка.

Правило гласит: «Не более 10% энергии поступает от каждого предыдущего трофического уровня к последующему». Рассчитайте величину энергии (в кДж), которая переходит на уровень ястреба при чистой годовой первичной продукции экосистемы, составляющей 200 000 кДж. Поясните свои расчёты.

Величина энергии 200 кДж. В любой из пищевых цепей ястреб находится на уровне консумента III порядка, значит, к нему приходит 0,001 (0,1%) от первичной годовой продукции.

Составьте пищевую цепь из четырёх организмов, в которую входит зяблик, начиная с растения. В ответе запишите последовательность букв.

Цепь питания: дуб (Р) → личинка пяденицы (Д) → зяблик (Е) → ястреб (А)

Цепь питания: дуб (Р) → дубовый заболонник (З) → зяблик (Е) → ястреб (А)

Ответ: РДЕА, или, РЗЕА

Цепь питания: дуб (Р) → мышь (П) → лисица (Н) → пухоед (М).

Цепь питания: дуб (Р) → мышь (П) → куница (О) → пухоед (М).

Ответ: РПНМ, или, РПОМ.

Составьте пищевую цепь из четырёх организмов, в которую входит личинка подёнки, начиная с детрита. В ответе запишите последовательность букв.

Изучите фрагмент экосистемы водоёма, представленный на рисунке, и выполните задания.

Выберите из приведённого ниже списка два понятия, которые можно использовать для экологического описания рака.

2) хищное животное

4) теплокровное животное

К экологическим характеристикам вида относятся ареал, экологические условия, благоприятные для существования особей данного вида и популяционная структура вида. Любая популяция существует в определенном сообществе в конкретных условиях и приспособлена к совместной жизни с другими видами, она занимает в природном сообществе определенную экологическую нишу. Экологическая ниша определяется всем комплексом факторов среды, необходимых для существования популяции, вида.

Основу биоценоза составляют автотрофные организмы — продуценты (образователи) органического вещества. Сообщество растений называют фитоценозом, животных — зооценозом. В процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, за счет которого питаются гетеротрофы.

Гетеротрофные организмы делятся на две группы: консументы — потребители и редуценты — разрушители органического вещества. Консументы 1-го порядка — растительноядные, консументы 2-го порядка — плотоядные животные, консументы 3-го порядка — хищники.

Редуценты потребляют неживое органическое вещество, разлагая его до углекислого газа и минеральных веществ, они замыкают круговорот биогенных элементов в природе.

Мелкие животные, питающиеся неживыми органическими веществами — дождевые черви, жуки-мертвоеды, навозники относятся к консументам—детритофагам.

Итак, рак — 1) детритофаг и 3) консумент.

Правило гласит: «Не более 10% энергии поступает от каждого предыдущего трофического уровня к последующему». Рассчитайте величину энергии (в кДж), которая переходит на уровень зоопланктона при чистой годовой первичной продукции экосистемы, составляющей 300 000 кДж. Поясните свои расчёты.

Величина энергии 30 000 кДж. в любой из пищевых цепей зоопланктон находится на уровне консумента I порядка, значит, к нему приходит 0,1 (10%) от первичной годовой продукции.

Составьте пищевую цепь из четырёх организмов, в которую входит зоопланктон, начиная с продуцентов. В ответе запишите последовательность букв.

Цепь питания: фитопланктон (Д) → зоопланктон (Б) → пескарь (З) → щука (Г).

Цепь питания: фитопланктон (Д) → зоопланктон (Б) → карась (В) → щука (Г).

Ответ: ДБЗГ, или, ДБВГ.

Детрит — мёртвое органическое вещество, временно исключенное из биологического круговорота элементов питания, которое состоит из останков беспозвоночных животных, выделений и костей позвоночных животных и др.;

ИЛИ, совокупность мелких (от нескольких мкм до нескольких см) неразложенных частиц растительных и животных организмов или их выделений, взвешенных в воде или осевших на дно водоёма.

Цепь питания: донный ил (М) → мотыль (Л) →личинка подёнки (И) → пескарь (З).

Цепь питания: донный ил (М) → мотыль (Л) →личинка подёнки (И) → карась (В).

Ответ: МЛИЗ, или, МЛИВ.

Составьте пищевую цепь из четырёх организмов, в которую входит лисица, начиная с продуцентов. В ответе запишите последовательность букв.

Изучите фрагмент экосистемы леса, представленный на рисунке, и выполните задания.

Выберите из приведённого ниже списка два понятия, которые можно использовать для экологического описания ежа обыкновенного.

1) плотоядное животное

2) консумент I или II порядка

4) растительноядное животное

5) всеядное животное

К экологическим характеристикам вида относятся ареал, экологические условия, благоприятные для существования особей данного вида и популяционная структура вида. Любая популяция существует в определенном сообществе в конкретных условиях и приспособлена к совместной жизни с другими видами, она занимает в природном сообществе определенную экологическую нишу. Экологическая ниша определяется всем комплексом факторов среды, необходимых для существования популяции, вида.

Основу биоценоза составляют автотрофные организмы — продуценты (образователи) органического вещества. Сообщество растений называют фитоценозом, животных — зооценозом. В процессе фотосинтеза происходит образование органического вещества, за счет которого питаются гетеротрофы.

Гетеротрофные организмы делятся на две группы: консументы — потребители и редуценты — разрушители органического вещества. Консументы 1-го порядка — растительноядные, консументы 2-го порядка — плотоядные животные, консументы 3-го порядка — хищники.

Редуценты потребляют неживое органическое вещество, разлагая его до углекислого газа и минеральных веществ, они замыкают круговорот биогенных элементов в природе.

Мелкие животные, питающиеся неживыми органическими веществами — дождевые черви, жуки-мертвоеды, навозники относятся к консументам — детритофагам.

Итак, ёж — 2) консумент I или II порядка и 5) всеядное животное (т. к. ёж может питаться и животной пищей и растениями).

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряд взаимоотношений между группами организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов), при котором происходит перенос вещества и энергии путём поедания одних особей другими. [1] [2]

Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется бо́льшая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и обычно не превышает 4—5.

Содержание

Структура пищевой цепи [ править | править код ]

Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев, каждое из которых связано с соседними звеньями отношениями «пища — потребитель». В качестве звеньев цепи выступают группы организмов, например, конкретные биологические виды. Связь между двумя звеньями устанавливается, если одна группа организмов выступает в роли пищи для другой группы. Первое звено цепи не имеет предшественника, то есть организмы из этой группы в качестве пищи не используют другие организмы, являясь продуцентами. Чаще всего на этом месте находятся растения, грибы, водоросли. Организмы последнего звена в цепи не выступают в роли пищи для других организмов.

Каждый организм обладает некоторым запасом энергии, то есть можно говорить о том, что у каждого звена цепи есть своя потенциальная энергия. В процессе питания потенциальная энергия пищи переходит к её потребителю. При переносе потенциальной энергии от звена к звену до 80—90 % теряется в виде теплоты. Данный факт ограничивает длину цепи питания, которая в природе обычно не превышает 4—5 звеньев. Чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального.

Трофическая сеть [ править | править код ]

Обычно для каждого звена цепи можно указать не одно, а несколько других звеньев, связанных с ним отношением «пища — потребитель». Так, траву едят не только коровы, но и другие животные, а коровы являются пищей не только для человека. Установление таких связей превращает пищевую цепь в более сложную структуру — трофическую сеть.

Трофический уровень [ править | править код ]

Трофический уровень — условная единица, обозначающая удалённость от продуцентов в трофической цепи данной экосистемы.

В некоторых случаях в трофической сети можно сгруппировать отдельные звенья по уровням таким образом, что звенья одного уровня выступают для следующего уровня только в качестве пищи. Такая группировка называется трофическим уровнем.

Типы пищевых цепей [ править | править код ]

Существуют два основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, консументы 1-го порядка (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом консументы 2-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), консументы 3-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространённых в лесах, бо́льшая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита (органических останков), идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоёмах и на больших глубинах океана) часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

Наземные детритные цепи питания более энергоёмки, поскольку большая часть органической массы, создаваемой автотрофными организмами, остаётся невостребованной и отмирает, формируя детрит. В масштабах планеты, на долю цепей выедания приходится около 10 % энергии и веществ, запасённых автотрофами, 90 же процентов включается в круговорот посредством цепей разложения.