Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Пищевая цепь (значения) .
Пищевая цепь в шведском озере. Скопа питается северной щукой , которая, в свою очередь, питается окунем, поедающим уклейку.

Пищевая цепь представляет собой линейную сеть звеньев в трофической , начиная от производителей организмов (например, травы или деревьев , которые используют излучение от Солнца , чтобы сделать пищу) и заканчивающихся на апекс хищников видов (например , медведи гризли или касатки ), detritivores (например, дождевые черви или мокрицы ) или виды- разлагатели (например, грибы или бактерии). Пищевая цепь также показывает, как организмы связаны друг с другом пищей, которую они едят. Каждый уровень пищевой цепи представляет собой отдельный трофический уровень . Пищевая цепь отличается от пищевой сети, потому что сложная сеть кормовых отношений различных животных агрегирована, и цепочка следует только прямому, линейному пути одного животного за раз . Естественные взаимосвязи между пищевыми цепями превращают их в пищевую сеть.

Распространенным показателем, используемым для количественной оценки трофической структуры пищевой сети, является длина пищевой цепи. В простейшей форме длина цепочки - это количество звеньев между трофическим потребителем и основой сети. Средняя длина цепи всей сети - это среднее арифметическое длин всех цепей в пищевой сети. [1] [2]Пищевая цепочка - это диаграмма источников энергии. Пищевая цепочка начинается с производителя, которого съедает первичный потребитель. Первичный потребитель может быть съеден вторичным потребителем, который, в свою очередь, может потребляться третьим потребителем. Например, пищевая цепочка может начинаться с зеленого растения в качестве производителя, которое поедается улиткой, основным потребителем. В таком случае улитка может стать добычей вторичного потребителя, такого как лягушка, а сама она может быть съедена третьим потребителем, например змеей.

Пищевые цепи очень важны для выживания большинства видов. Когда из пищевой цепи удаляется только один элемент, в некоторых случаях это может привести к исчезновению вида. Основу пищевой цепочки составляют первичные производители . Первичные продуценты, или автотрофы , могут использовать солнечную или химическую энергию для создания сложных органических соединений, тогда как виды на более высоких трофических уровнях не могут и поэтому должны потреблять производителей или другую жизнь, которая сама потребляет производителей. Поскольку солнечный свет необходим для фотосинтеза, большая часть жизни не могла бы существовать, если бы солнце исчезло. Тем не менее, недавно было обнаружено, что существуют некоторые формы жизни, хемотрофы., которые, по-видимому, получают всю свою метаболическую энергию от хемосинтеза, управляемого гидротермальными источниками, что показывает, что некоторым видам жизни может не требоваться солнечная энергия для процветания.

Разрушители , питающиеся мертвыми животными, расщепляют органические соединения на простые питательные вещества, которые возвращаются в почву. Это простые питательные вещества, необходимые растениям для создания органических соединений. По оценкам, существует более 100 000 различных декомпозиций.

Многие пищевые сети имеют краеугольные камни . Краеугольный камень - это вид, который оказывает большое влияние на окружающую среду и может напрямую влиять на пищевую цепочку. Если этот ключевой вид вымрет, это может вывести из равновесия всю пищевую цепочку. Краеугольные виды не дают травоядным животным уничтожить всю листву в своей среде и предотвращают массовое вымирание. [3]

Пищевые цепи были впервые представлены арабским ученым и философом Аль-Джахизом в 10 веке, а затем популяризированы в книге, опубликованной в 1927 году Чарльзом Элтоном , которая также представила концепцию пищевой сети. [4] [5] [6]

Длина пищевой цепи [ править ]

Эта пищевая сеть водоплавающих птиц из Чесапикского залива представляет собой сеть пищевых цепей.

Длина пищевой цепи - это непрерывная переменная, обеспечивающая меру прохождения энергии и индекс экологической структуры, который увеличивается за счет связей от самого низкого до самого высокого трофического (кормового) уровня. [7]

Пищевые цепи - это направленные пути трофической энергии или, что то же самое, последовательности звеньев, которые начинаются с основных видов, таких как продуценты или тонкое органическое вещество, и заканчиваются организмами-потребителями. [8] : 370

Пищевые цепи часто используются в экологическом моделировании (например, пищевая цепь из трех видов). Это упрощенные абстракции реальных пищевых сетей, но сложные по своей динамике и математическому содержанию. [9]

Экологи сформулировали и проверили гипотезы относительно природы экологических закономерностей, связанных с длиной пищевой цепи, таких как увеличение длины с увеличением размера экосистемы , уменьшение энергии на каждом последующем уровне или предположение о нестабильности длинной пищевой цепи. [7] исследование пищевой цепи играет важную роль в экотоксикологии исследованиях, который проследить пути и биомагнификацию от загрязнителей окружающей среды . [10]

Производители , такие как растения, - это организмы, которые используют солнечную или химическую энергию для синтеза крахмала. Все пищевые цепи должны начинаться с производителя. В глубоком море пищевые цепи, сосредоточенные на гидротермальных жерлах и холодных выходах, существуют в отсутствие солнечного света. Хемосинтезирующие бактерии и археи используют сероводород и метан из гидротермальных источников и холодных выходов в качестве источника энергии (так же, как растения используют солнечный свет) для производства углеводов; они составляют основу пищевой цепи. Потребителиорганизмы, которые поедают другие организмы. Все организмы в пищевой цепи, кроме первого, являются потребителями. [ необходима цитата ]

Длина пищевой цепи важна, потому что количество передаваемой энергии уменьшается с увеличением трофического уровня; обычно только десять процентов общей энергии на одном трофическом уровне передается на следующий, а остальная часть используется в метаболическом процессе . В пищевой цепи обычно не более пяти тропических уровней. [11] Люди могут получать больше энергии, возвращаясь на один уровень в цепочке и употребляя пищу раньше, например, получая больше энергии на фунт от салата, чем животное, которое ел салат. [12] [13]Однако это работает не во всех случаях. Например, люди не имеют возможности напрямую переваривать траву или питательные вещества из диких растений, но могут естественным образом получать эти питательные вещества, (убивая и) употребляя мясо оленей, антилоп или других травоядных животных. Пищевые цепи очень важны для выживания большинства видов. Когда из пищевой цепи удаляется только один элемент, в некоторых случаях это может привести к исчезновению вида.

Эффективность пищевой цепочки зависит от энергии, потребляемой первичными производителями. [13] Первичный потребитель получает энергию от производителя. Потребитель третичного уровня является третьим потребителем, он занимает четвертое место в пищевой цепочке. Производитель → Первичный потребитель → Вторичный потребитель → Третичный потребитель.

См. Также [ править ]

  • Гетеротроф
  • Литотроф
  • Экологическая пирамида
  • Взаимодействие хищника и жертвы

 Экологический портал

Ссылки [ править ]

  1. ^ Briand, F .; Коэн, Дж. Э. (1987). «Экологические корреляты длины пищевой цепи» (PDF) . Наука . 238 (4829): 956–960. Bibcode : 1987Sci ... 238..956B . DOI : 10.1126 / science.3672136 . PMID  3672136 . Архивировано из оригинального (PDF) 25 апреля 2012 года.
  2. ^ Сообщение, DM; Темп, мл; Харистис, AM (2006). «Паразиты преобладают в ссылках на пищевые сети» . Труды Национальной академии наук . 103 (30): 11211–11216. Bibcode : 2006PNAS..10311211L . DOI : 10.1073 / pnas.0604755103 . PMC 1544067 . PMID 16844774 .  
  3. ^ "Пищевая цепь" . www2.nau.edu . Проверено 4 мая 2019 .
  4. ^ Элтон, CS (1927). Экология животных . Лондон, Великобритания: Сиджвик и Джексон. ISBN 0-226-20639-4.
  5. ^ Аллесина, S .; Алонсо, Д .; Паскаль, М. (2008). «Общая модель структуры пищевой сети» (PDF) . Наука . 320 (5876): 658–661. Bibcode : 2008Sci ... 320..658A . DOI : 10.1126 / science.1156269 . PMID 18451301 . S2CID 11536563 . Архивировано 15 мая 2016 года из оригинального (PDF) .   
  6. Перейти ↑ Egerton, FN (2007). «Понимание пищевых цепей и пищевых сетей, 1700-1970 гг.». Бюллетень Экологического общества Америки . 88 : 50–69. DOI : 10,1890 / 0012-9623 (2007) 88 [50: UFCAFW] 2.0.CO; 2 .
  7. ^ а б Вандер Занден, MJ; Шутер, Би Джей; Lester, N .; Расмуссен, Дж. Б. (1999). «Модели длины пищевой цепи в озерах: исследование стабильных изотопов» (PDF) . Американский натуралист . 154 (4): 406–416. DOI : 10.1086 / 303250 . PMID 10523487 . S2CID 4424697 .   
  8. Перейти ↑ Martinez, ND (1991). «Артефакты или атрибуты? Влияние разрешения на пищевую сеть озера Литл-Рок» (PDF) . Экологические монографии . 61 (4): 367–392. DOI : 10.2307 / 2937047 . JSTOR 2937047 .  
  9. ^ Сообщение, DM; Коннерс, Мэн; Гольдберг, Д.С. (2000). «Предпочтение добычи главным хищником и стабильность связанных пищевых цепей» (PDF) . Экология . 81 : 8–14. DOI : 10,1890 / 0012-9658 (2000) 081 [0008: PPBATP] 2.0.CO; 2 .
  10. ^ Odum, EP; Барретт, GW (2005). Основы экологии . Брукс / Коул . п. 598. ISBN 978-0-534-42066-6.
  11. ^ Уилкин, Дуглас; Брейнард, Жан (11 декабря 2015 г.). «Пищевая цепочка» . СК-12 . Проверено 6 ноября 2019 .
  12. ^ Рафферти, Джон П .; и другие. (Кара Роджерс, редакторы Encyclop Britdia Britannica). "Пищевая цепочка". Пищевая сеть | Определение, виды и факты . Encyclopdia Britannica . Проверено 25 октября 2019 .
  13. ^ a b Роуленд, Фрейя Э .; Брикер, Келли Дж .; Ванни, Майкл Дж .; Гонсалес, Мария Х. (13 апреля 2015 г.). «Свет и питательные вещества регулируют передачу энергии через бентосные и пелагические пищевые цепи» . Ойкос . Северный фонд Oikos. 124 (12): 1648–1663. DOI : 10.1111 / oik.02106 . ISSN 1600-0706 . Проверено 25 октября 2019 г. - через ResearchGate .