Primeri živih verig. Tema: Sestavljanje močnostne verige
Kdo kaj poje
Sestavite prehranjevalno verigo, ki pripoveduje o likih v pesmi »V travi je sedela kobilica«.
Živali, ki jedo rastlinsko hrano, imenujemo rastlinojede. Tiste živali, ki jedo žuželke, imenujemo žužkojede. Večji plen lovijo plenilske živali ali ujede. Žuželke, ki jedo druge žuželke, prav tako veljajo za plenilce. Končno so vsejedi (jedo tako rastlinsko kot živalsko hrano).
V katere skupine lahko razdelimo živali glede na način prehranjevanja? Izpolnite grafikon.
Močnostni tokokrogi
Živa bitja so med seboj povezana v prehranjevalno verigo. Na primer: Trepetlika raste v gozdu. Zajci jedo njihovo lubje. Zajca lahko ujame in poje volk. Izkazalo se je, da je ta prehranjevalna veriga: aspen - zajec - volk.
Sestavi in zapiši napajalna vezja.
a) pajek, škorec, muha
Odgovor: muha - pajek - škorec
b) štorklja, muha, žaba
Odgovor: muha - žaba - štorklja
c) miš, žito, sova
Odgovor: žito - miška - sova
d) polž, goba, žaba
Odgovor: goba - polž - žaba
e) jastreb, veverica, stožec
Odgovor: stožec - veverica - jastreb
Preberi kratka besedila o živalih iz knjige "Z ljubeznijo do narave." Določite in zapišite vrsto hrane, ki jo uživajo živali.
Jeseni se jazbec začne pripravljati na zimo. Poje in se zelo zredi. Poje vse, na kar naleti: hrošče, polže, kuščarje, žabe, miši, včasih tudi majhne zajce. Hrani se z gozdnimi jagodami in sadjem.
Odgovor: jazbec je vsejed
Pozimi lisica pod snegom lovi miši, včasih tudi jerebice. Včasih lovi zajce. Toda zajci tečejo hitreje od lisice in ji lahko pobegnejo. Pozimi se lisice približajo človeškim naseljem in napadajo perutnino.
Odgovor: mesojeda lisica
Konec poletja in jeseni veverica nabira gobe. Pripne jih na veje dreves, da se gobe posušijo. V votline in razpoke veverica zabada tudi orehe in želod. Vse to ji bo koristilo med zimskim pomanjkanjem hrane.
Odgovor: veverica je rastlinojeda
Volk je nevarna zver. Poleti napada različne živali. Jedo tudi miši, žabe in kuščarje. Ruševine ptičja gnezda na tleh, jedo jajca, piščance, ptice.
Odgovor: mesojedi volk
Medved razbija trhle štore in išče zamaščene ličinke hroščev sekačev in drugih žuželk, ki se prehranjujejo z lesom. Poje vse: lovi žabe, kuščarje, z eno besedo, karkoli naleti. Iz tal izkoplje čebulice in gomolje rastlin. Medveda lahko pogosto srečate na jagodičevju, kjer požrešno jé jagode. Včasih lačen medved napade losa in jelena.
Odgovor: medved je vsejed
Na podlagi besedil iz prejšnje naloge sestavi in zapiši več električnih krogov.
1. jagoda - polž - jazbec
2. lubje drevesa - zajec - lisica
3. žito - ptica - volk
4. les - ličinke hroščev - drvar - medved
5. mladi poganjki dreves - jelen - medved
S pomočjo slik narišite prehranjevalno verigo.
Glavni pogoj za obstoj ekosistema je vzdrževanje kroženja snovi in pretvorba energije. Zagotovljena je zahvaljujoč trofični (hrana) povezave med vrstami, ki pripadajo različnim funkcionalnim skupinam. Na podlagi teh povezav je organska snov, ki jih sintetizirajo proizvajalci iz mineralnih snovi z absorpcijo sončna energija, se prenašajo do potrošnikov in so podvržene kemičnim transformacijam. Kot rezultat življenjske aktivnosti pretežno razkrojevalcev, atomov glavnega biogenega kemični elementi prehajajo iz organskih snovi v anorganske (CO 2, NH 3, H 2 S, H 2 O). Proizvajalci nato uporabijo anorganske snovi, da iz njih ustvarijo nove organske snovi. In spet so vlečeni v krog s pomočjo producentov. Če teh snovi ne bi ponovno uporabili, bi bilo življenje na Zemlji nemogoče. Navsezadnje zaloge snovi, ki jih absorbirajo proizvajalci v naravi, niso neomejene. Za izvajanje celotnega kroga snovi v ekosistemu morajo biti prisotne vse tri funkcionalne skupine organizmov. In med njimi mora obstajati stalna interakcija v obliki trofičnih povezav z oblikovanjem trofičnih (prehranjevalnih) verig ali prehranjevalnih verig.
Prehranjevalna veriga (prehranjevalna veriga) je zaporedje organizmov, v katerem poteka postopen prenos snovi in energije od vira (prejšnji člen) do potrošnika (naslednji člen).
V tem primeru lahko en organizem poje drugega in se hrani z njegovimi mrtvimi ostanki ali odpadki. Glede na vrsto začetnega vira snovi in energije delimo prehranjevalne verige na dve vrsti: pašne (pašne verige) in detritalne (razgradne verige).
Pašne verige (pašne verige)- prehranske verige, ki se začnejo pri proizvajalcih in vključujejo potrošnike različnih vrst. IN splošni pogled Pašno verigo lahko prikažemo z naslednjim diagramom:
Proizvajalci -> Porabniki prvega reda -> Porabniki drugega reda -> Porabniki tretjega reda
Na primer: 1) prehranjevalna veriga travnika: rdeča detelja - metulj - žaba - kača; 2) prehranjevalna veriga rezervoarja: klamidomonas - vodna bolha - ribar - ščuka. Puščice na diagramu kažejo smer prenosa snovi in energije v napajalnem krogu.
Vsak organizem v prehranjevalni verigi pripada določeni trofični ravni.
Trofična raven je niz organizmov, ki glede na način njihove prehrane in vrsto hrane tvorijo določeno povezavo. prehranjevalna veriga.
Trofične ravni so običajno oštevilčene. Prvo trofično raven sestavljajo avtotrofni organizmi - rastline (proizvajalci), na drugi trofični ravni so rastlinojede živali (potrošniki 1. reda), na tretji in naslednjih ravneh - mesojedi (potrošniki 2., 3. itd. reda). ).
V naravi se skoraj vsi organizmi ne prehranjujejo z eno, ampak z več vrstami hrane. Zato je lahko vsak organizem na različnih trofičnih ravneh v isti prehranski verigi, odvisno od narave hrane. Na primer, jastreb, ki jedo miši, zaseda tretjo trofično raven, kače pa četrto. Poleg tega je lahko isti organizem člen v različnih prehranjevalnih verigah, ki jih povezujejo med seboj. Tako lahko jastreb poje kuščarja, zajca ali kačo, ki so del različnih prehranjevalnih verig.
V naravi se pašne verige ne pojavljajo v čisti obliki. Med seboj jih povezujejo skupne prehranske povezave in oblika prehranjevalni splet, oz električno omrežje. Njegova prisotnost v ekosistemu prispeva k preživetju organizmov, ko pride do pomanjkanja določene vrste hrane zaradi zmožnosti uporabe druge hrane. In večja kot je vrstna raznolikost posameznikov v ekosistemu, več prehranjevalnih verig je v prehranjevalnem spletu in bolj stabilen je ekosistem. Izguba enega člena iz prehranjevalne verige ne bo porušila celotnega ekosistema, saj je mogoče uporabiti vire hrane iz drugih prehranjevalnih verig.
Detritske verige (verige razgradnje)- prehranjevalne verige, ki se začnejo z detritusom, vključujejo detritivore in razkrojnike ter končajo z minerali. V detritnih verigah se snov in energija detritusa prenašata med detritivori in razkrojilci s produkti njihove življenjske dejavnosti.
Na primer: mrtva ptica - ličinke muhe - plesni - bakterije - minerali. Če detritus ne zahteva mehanskega uničenja, se takoj spremeni v humus z naknadno mineralizacijo.
Zahvaljujoč detritalnim verigam je krogotok snovi v naravi sklenjen. Odmrle organske snovi v detritičnih verigah se pretvorijo v minerale, ki pridejo v okolje in jih iz njega absorbirajo rastline (proizvajalci).
Pašne verige se nahajajo pretežno v nadzemnih, razgradne verige pa v podzemnih plasteh ekosistemov. Razmerje med pašnimi verigami in detritalnimi verigami nastane zaradi vstopa detritusa v tla. Detritalne verige so povezane s pašnimi verigami preko mineralnih snovi, ki jih proizvajalci pridobivajo iz zemlje. Zahvaljujoč medsebojni povezanosti pašnih in detritusnih verig se v ekosistemu oblikuje kompleksna prehranjevalna mreža, ki zagotavlja stalnost procesov preoblikovanja snovi in energije.
Ekološke piramide
Proces preoblikovanja snovi in energije v pašnih verigah ima določene vzorce. Na vsaki trofični ravni pašne verige se vsa porabljena biomasa ne uporabi za oblikovanje biomase potrošnikov na tej ravni. Pomemben del se porabi za vitalne procese organizmov: gibanje, razmnoževanje, vzdrževanje telesne temperature itd. Poleg tega se del krme ne prebavi in konča v okolju v obliki odpadkov. Z drugimi besedami, večina snovi in energije, ki jo vsebuje, ko gre iz enega trofični nivo drugemu se izgubi. Odstotek prebavljivosti je zelo različen in je odvisen od sestave hrane in biološke lastnosti organizmi. Številne študije so pokazale, da se na vsaki trofični ravni prehranjevalne verige v povprečju izgubi približno 90 % energije, le 10 % pa preide na naslednjo raven. Ameriški ekolog R. Lindeman je leta 1942 oblikoval ta vzorec kot 10% pravilo. S tem pravilom je mogoče izračunati količino energije na kateri koli trofični ravni prehranjevalne verige, če je njen indikator znan na eni od njih. Z določeno stopnjo predpostavke se to pravilo uporablja tudi za določanje prehoda biomase med trofičnimi nivoji.
Če na vsaki trofični ravni prehranjevalne verige določimo število posameznikov ali njihovo biomaso ali količino energije, ki jo vsebuje, bo zmanjševanje teh količin postalo očitno, ko se pomikamo proti koncu prehranjevalne verige. Ta vzorec je prvi vzpostavil angleški ekolog C. Elton leta 1927. Imenoval ga je pravilo ekološke piramide in predlagal, da to izrazimo grafično. Če je katera od zgornjih značilnosti trofičnih ravni upodobljena v obliki pravokotnikov z enakim merilom in postavljena ena na drugo, bo rezultat ekološka piramida.
Znane so tri vrste ekološke piramide. Piramida števil odraža število posameznikov v vsakem členu prehranjevalne verige. Vendar pa je v ekosistemu druga trofična raven ( potrošniki prvega reda) je lahko številčno bogatejši od prve trofične ravni ( proizvajalci). V tem primeru dobite obrnjeno piramido številk. To je razloženo s sodelovanjem v takšnih piramidah posameznikov, ki niso enake velikosti. Primer bi bila piramida števil, sestavljena iz listopadno drevo, žuželke, ki jedo listje, majhne žužkojede in velike ptice ujede. Piramida biomase odraža količino organske snovi, akumulirane na vsaki trofični ravni prehranjevalne verige. Piramida biomase v kopenskih ekosistemih je pravilna. In v piramidi biomase za vodne ekosisteme je biomasa druge trofične ravni praviloma večja od biomase prve, ko je določena v določenem trenutku. Toda ker imajo vodni proizvajalci (fitoplankton) visoko stopnjo proizvodnje, bo na koncu njihova biomasa na sezono še vedno večja od biomase porabnikov prvega reda. To pomeni, da tudi v vodnih ekosistemih velja pravilo ekološke piramide. Piramida energije odraža vzorce porabe energije na različnih trofičnih ravneh.
Tako se zaloga snovi in energije, ki jo akumulirajo rastline v pašnih prehranjevalnih verigah, hitro porabi (pojede), zato te verige ne morejo biti dolge. Običajno vključujejo tri do pet trofičnih ravni.
V ekosistemu so proizvajalci, potrošniki in razkrojevalci povezani s trofičnimi vezmi in tvorijo prehranjevalne verige: paša in detritus. V pašnih verigah velja pravilo 10 % in pravilo ekološke piramide. Zgradimo lahko tri vrste ekoloških piramid: številčno, biomasno in energijsko.
Prehranjevalna veriga je zaporedno preoblikovanje elementov anorganske narave (biogenih itd.) S pomočjo rastlin in svetlobe v organske snovi (primarna proizvodnja), slednje pa - živalski organizmi v naslednjih trofičnih (prehranjevalnih) povezavah (stopnjah) v njihovo biomaso.
Prehranska veriga se začne s sončno energijo in vsak člen v verigi predstavlja spremembo energije. Vse prehranjevalne verige v skupnosti tvorijo trofične odnose.
Med sestavnimi deli ekosistema so različne povezave, v prvi vrsti pa jih povezujeta pretok energije in kroženje snovi. Kanali, skozi katere teče energija skozi skupnost, se imenujejo prehranski krogi. Energija sončni žarek, ki pade na vrhove dreves ali na gladino ribnika, ujamejo zelene rastline – pa naj gre za ogromna drevesa ali drobne alge – in jih uporabijo v procesu fotosinteze. Ta energija gre za rast, razvoj in razmnoževanje rastlin. Rastline kot proizvajalke organske snovi imenujemo proizvajalke. Proizvajalci pa zagotavljajo vir energije za tiste, ki jedo rastline in navsezadnje za celotno skupnost.
Prvi porabniki organske snovi so rastlinojede živali – porabniki I. reda. Plenilci, ki jedo plen rastlinojedcev, delujejo kot potrošniki drugega reda. Pri prehodu iz ene povezave v drugo se energija neizogibno izgubi, zato je v prehranski verigi redko več kot 5-6 udeležencev. Razkrojevalci sklenejo krog - bakterije in glive razgradijo trupla živali in rastlinske ostanke, pri čemer organske snovi pretvorijo v minerale, ki jih ponovno absorbirajo proizvajalci.
Prehranjevalna veriga vključuje vse rastline in živali, pa tudi kemične elemente, ki jih vsebuje voda, potrebne za fotosintezo. Prehranjevalna veriga je povezana linearna struktura povezav, od katerih je vsaka s sosednjimi povezavami povezana z odnosom »hrana-potrošnik«. Skupine organizmov, na primer določene biološke vrste, delujejo kot členi v verigi. V vodi se prehranjevalna veriga začne z najmanjšimi rastlinskimi organizmi - algami, ki živijo v evfotičnem območju in uporabljajo sončno energijo za sintezo organskih snovi iz anorganskih kemikalij, raztopljenih v vodi. hranila in ogljikove kisline. V procesu prenosa energije hrane iz njenega vira – rastlin – skozi številne organizme, do katerega pride tako, da ene organizme zaužijejo drugi, pride do disipacije energije, del katere se spremeni v toploto. Z vsakim zaporednim prehodom iz ene trofične povezave (stopnje) v drugo se izgubi do 80-90% potencialne energije. To omeji možno število korakov ali členov v verigi na običajno štiri ali pet. Čim krajša je prehranjevalna veriga, tem velika količina razpoložljiva energija se ohrani.
V povprečju 1 tisoč kg rastlin proizvede 100 kg telesa rastlinojedih živali. Plenilci, ki jedo rastlinojede živali, lahko iz te količine zgradijo 10 kg svoje biomase, sekundarni plenilci pa le 1 kg. Na primer, oseba poje velika riba. Njegovo hrano sestavljajo majhne ribe, ki uživajo zooplankton, ki živi od fitoplanktona, ki zajema sončno energijo.
Tako je za izgradnjo 1 kg človeškega telesa potrebnih 10 tisoč kg fitoplanktona. Posledično se masa vsakega naslednjega člena v verigi postopoma zmanjšuje. Ta vzorec se imenuje pravilo ekološke piramide. Obstaja piramida števil, ki odraža število posameznikov na vsaki stopnji prehranjevalne verige, piramida biomase - količina organske snovi, sintetizirane na vsaki ravni, in piramida energije - količina energije v hrani. Vsi imajo enak fokus, razlikujejo pa se v absolutni vrednosti digitalnih vrednosti. V dejanskih pogojih imajo lahko napajalna vezja drugačna številka povezave Poleg tega se napajalni tokokrogi lahko križajo in tvorijo napajalna omrežja. Skoraj vse vrste živali, z izjemo prehransko zelo specializiranih, ne uporabljajo enega vira hrane, ampak več). Večja kot je vrstna pestrost v biocenozi, bolj stabilna je. Torej so v prehranski verigi rastlina-zajec-lisica samo tri povezave. Toda lisica ne jedo samo zajcev, ampak tudi miši in ptice. Splošni vzorec je, da so zelene rastline vedno na začetku prehranjevalne verige, plenilci pa na koncu. Z vsakim členom v verigi se organizmi povečujejo, razmnožujejo se počasneje in njihovo število se zmanjšuje. Vrste, ki zasedajo položaj nižjih členov, čeprav so preskrbljene s hrano, se same intenzivno uživajo (miši na primer iztrebljajo lisice, volkovi, sove). Selekcija gre v smeri povečanja rodnosti. Takšni organizmi se spremenijo v zalogo hrane za višje živali brez kakršnih koli možnosti za progresivno evolucijo.
V kateri koli geološki dobi so se organizmi razvijali z največjo hitrostjo najvišji nivo v hranilnih odnosih, na primer v devonu - lobe ribe - ribojedi plenilci; v karbonskem obdobju - plenilski stegocefali. V permu - plazilci, ki so lovili stegocefale. V celotnem mezozoiku so sesalce iztrebljali plenilski plazilci in šele zaradi izumrtja slednjih ob koncu mezozoika so zasedli prevladujoč položaj, kar je dalo velika številka obrazci
Prehranski odnosi so najpomembnejši, a ne edini tip odnosov med vrstami v biocenozi. Ena vrsta lahko vpliva na drugo na različne načine. Organizmi se lahko naselijo na površini ali v telesu posameznikov druge vrste, lahko tvorijo življenjski prostor za eno ali več vrst ter vplivajo na gibanje zraka, temperaturo in osvetljenost okoliškega prostora. Primeri povezav, ki vplivajo na habitate vrst, so številni. Morski želodi so morski raki, ki vodijo sesilni življenjski slog in se pogosto naselijo na koži kitov. Ličinke mnogih muh živijo v kravjih iztrebkih. Posebno pomembno vlogo pri ustvarjanju ali spreminjanju okolja za druge organizme imajo rastline. V goščavah rastlin, pa naj bo to gozd ali travnik, temperatura niha manj kot na odprtem, vlažnost pa je višja.
Pogosto ena vrsta sodeluje pri širjenju druge. Živali prenašajo semena, spore, cvetni prah in druge manjše živali. Rastlinska semena lahko živali ujamejo ob naključnem stiku, še posebej, če imajo semena ali plodovi posebne kljuke (vrvice, repinca). Pri uživanju sadja in jagodičja, ki ga ni mogoče prebaviti, se semena sprostijo skupaj z iztrebki. Sesalci, ptice in žuželke nosijo na telesu številne pršice.
Povezava med dvema členoma se vzpostavi, če ena skupina organizmov deluje kot hrana drugi skupini. Prvi člen verige nima predhodnika, to pomeni, da organizmi iz te skupine ne uporabljajo drugih organizmov kot hrano, saj so proizvajalci. Najpogosteje na tem mestu najdemo rastline, gobe in alge. Organizmi v zadnjem členu v verigi ne delujejo kot hrana za druge organizme.
Vsak organizem ima določeno količino energije, se pravi lahko rečemo, da ima vsak člen v verigi svojo potencialno energijo. V procesu hranjenja se potencialna energija hrane prenese na njenega porabnika.
Vse vrste, ki tvorijo prehranjevalno verigo, obstajajo na organski snovi, ki jo ustvarijo zelene rastline. V tem primeru obstaja pomemben vzorec, povezan z učinkovitostjo uporabe in pretvorbo energije v procesu prehranjevanja. Njegovo bistvo je naslednje.
Skupaj se le približno 1% sevalne energije sonca, ki pade na rastlino, pretvori v potencialno energijo kemičnih vezi sintetiziranih organskih snovi in jo lahko heterotrofni organizmi naprej uporabijo za prehrano. Ko žival poje rastlino, se večina energije, ki jo vsebuje hrana, porabi za različne proceseživljenjsko aktivnost, se spremeni v toploto in se razprši. Samo 5-20% energije hrane preide v novozgrajeno snov živalskega telesa. Če plenilec poje rastlinojedca, se spet izgubi večina energije, ki jo vsebuje hrana. Zaradi takih velike izgube koristne energije, prehranjevalne verige ne morejo biti zelo dolge: običajno so sestavljene iz največ 3-5 členov (raven hrane).
Količina rastlinske snovi, ki služi kot osnova prehranjevalne verige, je vedno nekajkrat večja od skupne mase rastlinojedih živali, zmanjša pa se tudi masa vsakega od naslednjih členov v prehranjevalni verigi. Ta zelo pomemben vzorec se imenuje pravilo ekološke piramide.
Pri prenosu potencialne energije od povezave do povezave se do 80-90% izgubi v obliki toplote. To dejstvo omejuje dolžino prehranjevalne verige, ki v naravi običajno ne presega 4-5 členov. Daljša kot je trofična veriga, manjša je proizvodnja njenega zadnjega člena glede na proizvodnjo začetnega.
V Bajkalu je prehranjevalna veriga v pelagičnem območju sestavljena iz petih povezav: alge - epišura - makroektopus - ribe - tjulnji ali ribe plenilke (lenok, taimen, odrasli omul itd.). Človek sodeluje v tej verigi kot zadnji člen, vendar lahko uživa izdelke iz nižjih členov, na primer ribe ali celo nevretenčarje, ko uporablja rake kot hrano, vodne rastline itd. Kratke trofične verige so manj stabilne in podvržene večjim nihanjem kot dolge in kompleksne strukture.
2. RAVNI IN STRUKTURNI ELEMENTI PREHRANSKE VERIGE
Običajno lahko za vsako povezavo v verigi določite ne eno, ampak več drugih povezav, ki so z njo povezane v razmerju "hrana-potrošnik". Torej ne samo krave, tudi druge živali jedo travo in krave niso hrana samo za ljudi. Vzpostavitev takšnih povezav spremeni prehranjevalno verigo v bolj zapleteno strukturo - prehranjevalni splet.
V nekaterih primerih je v trofičnem omrežju mogoče posamezne povezave združiti v ravni tako, da povezave na eni ravni delujejo le kot hrana za naslednjo raven. To združevanje se imenuje trofične ravni.
Začetna raven (povezava) katere koli trofične (prehranjevalne) verige v rezervoarju so rastline (alge). Rastline ne jedo ničesar (razen majhnega števila vrst mesojede rastline- rosika, maslenica, mehurček, neposkočnik in nekatere druge), nasprotno, so vir življenja za vse živalske organizme. Zato so prvi korak v verigi plenilcev rastlinojede (pašne) živali. Sledijo jim male mesojedke, ki se prehranjujejo z rastlinojedci, nato člen večjih plenilcev. V verigi je vsak naslednji organizem večji od prejšnjega. Plenilske verige prispevajo k stabilnosti prehranjevalne verige.
Prehranjevalna veriga saprofitov je zadnja povezava v trofični verigi. Saprofiti se hranijo z mrtvimi organizmi. Kemične snovi, ki nastanejo pri razgradnji mrtvih organizmov, ponovno zaužijejo rastline – organizmi proizvajalci, iz katerih se začnejo vse trofične verige.
3. VRSTE TROFIČNIH VERIG
Obstaja več klasifikacij trofičnih verig.
Po prvi klasifikaciji obstajajo tri trofične verige v naravi (trofično pomeni, da je narava določena za uničenje).
Prva trofična veriga vključuje naslednje prostoživeče organizme:
rastlinojedci;
plenilci – mesojedci;
vsejedi, vključno s človekom.
Osnovno načelo prehranjevalne verige: "Kdo poje koga?"
Druga trofična veriga združuje živa bitja, ki presnavljajo vse in vsakogar. To nalogo opravljajo razgrajevalci. Kompleksne snovi mrtvih organizmov reducirajo na preproste snovi. Lastnost biosfere je, da so vsi predstavniki biosfere smrtni. Biološka naloga razgrajevalcev je razgradnja mrličev.
Po drugi klasifikaciji obstajata dve glavni vrsti trofičnih verig - pašne in detritalne.
V pašni trofični verigi (pašni verigi) osnovo tvorijo avtotrofni organizmi, nato so rastlinojede živali, ki jih uživajo (na primer zooplankton, ki se hrani s fitoplanktonom), nato plenilci (konzumenti) 1. reda (na primer ribe). ki uživajo zooplankton), plenilci 2. reda (na primer ščuka, ki se hrani z drugimi ribami). Trofične verige so še posebej dolge v oceanu, kjer številne vrste (na primer tun) zasedajo mesto potrošnikov četrtega reda.
V detritičnih trofičnih verigah (verigah razgradnje), ki so najpogostejše v gozdovih, večino rastlinske proizvodnje rastlinojede živali ne porabijo neposredno, ampak odmrejo, nato pa je podvržena razgradnji s strani saprotrofnih organizmov in mineralizaciji. Tako se detritne trofične verige začnejo od detritusa, gredo do mikroorganizmov, ki se z njim hranijo, nato do detritivorov in do njihovih potrošnikov - plenilcev. V vodnih ekosistemih (zlasti v evtrofnih rezervoarjih in v velikih globinah oceana) to pomeni, da del produkcije rastlin in živali vstopi tudi v detritne trofične verige.
ZAKLJUČEK
Vsi živi organizmi, ki naseljujejo naš planet, ne obstajajo sami, odvisni so od okolju in izkusite njegove učinke. To je natančno usklajen kompleks številnih okoljskih dejavnikov, prilagoditev živih organizmov nanje pa določa možnost obstoja vseh vrst oblik organizmov in najrazličnejšega oblikovanja njihovega življenja.
Glavna naloga biosfere je zagotavljanje kroženja kemičnih elementov, ki se izraža v kroženju snovi med ozračjem, tlemi, hidrosfero in živimi organizmi.
Vsa živa bitja so predmeti hrane za druge, tj. med seboj povezani z energijskimi odnosi. Prehranske povezave v skupnostih so to mehanizmi za prenos energije iz enega organizma v drugega. V vsaki skupnosti trofični povezave se prepletajo v kompleks mreža.
Organizmi katere koli vrste so potencialna hrana za številne druge vrste
Trofične mreže v biocenozah so zelo zapletene in zdi se, da lahko energija, ki vstopa vanje, dolgo časa migrira iz enega organizma v drugega. Pravzaprav je pot vsakega posameznega dela energije, ki jo akumulirajo zelene rastline, kratka; prenaša se lahko prek največ 4-6 povezav v nizu, ki ga sestavljajo organizmi, ki se zaporedno prehranjujejo drug z drugim. Takšne nize, v katerih je mogoče zaslediti načine porabe začetne doze energije, imenujemo prehranjevalne verige. Lokacija vsakega člena v prehranski verigi se imenuje trofična raven. Prva trofična raven so vedno proizvajalci, tvorci organske mase; rastlinski porabniki spadajo v drugo trofično raven; mesojede živali, ki živijo od rastlinojedih oblik - do tretjega; uživanje drugih mesojedcev - do četrtega itd. Tako se ločijo potrošniki prvega, drugega in tretjega reda, ki zasedajo različne ravni v napajalnih tokokrogih. Seveda ima pri tem veliko vlogo prehranska specializacija potrošnikov. Vrste s širokim razponom prehrane so vključene v prehranjevalne verige na različnih trofičnih ravneh.
BIBLIOGRAFIJA
Akimova T.A., Khaskin V.V. Ekologija. Vadnica. – M.: DONITI, 2005.
Moiseev A.N. Ekologija v sodobni svet// Energija. 2003. št. 4.
Med avtotrofi in heterotrofi v ekosistemih obstajajo zapletene prehranske interakcije. Nekateri organizmi jedo druge in tako izvajajo prenos snovi in energije - osnovo za delovanje ekosistema.
Znotraj ekosistema organsko snov ustvarjajo avtotrofni organizmi, kot so rastline. Rastline jedo živali, te pa druge živali. To zaporedje se imenuje prehranjevalna veriga (slika 1), vsak člen v prehranjevalni verigi pa se imenuje trofična raven.
Razlikovati
Travniške prehranjevalne verige(pašne verige) - prehranjevalne verige, ki se začnejo z avtotrofnimi fotosintetskimi ali kemosinteznimi organizmi (slika 2.). Prehranske verige pašnikov najdemo predvsem v kopenskih in morskih ekosistemih.
Primer je travniška prehranjevalna veriga. Ta veriga se začne z zajemanjem sončne energije s strani rastline. Metulj, ki se hrani z nektarjem rože, predstavlja drugi člen v tej verigi. Kačji pastir, plenilska leteča žuželka, napade metulja. Žaba, ki se skriva med zeleno travo, ujame kačjega pastirja, sama pa je plen za plenilca, kot je kača. Lahko bi cel dan prebavljal žabo, a še preden je sonce zašlo, je sam postal plen drugega plenilca.
Prehranjevalna veriga, ki poteka od rastline preko metulja, kačjega pastirija, žabe, kače do jastreba, nakazuje smer gibanja organskih snovi, pa tudi energije, ki jo vsebujejo.
V oceanih in morjih avtotrofni organizmi (enocelične alge) obstajajo le do globine prodiranja svetlobe (največ do 150-200 m). Heterotrofni organizmi, ki živijo v globljih plasteh vode, se ponoči dvignejo na površje, da se prehranjujejo z algami, zjutraj pa gredo globlje in naredijo dnevne vertikalne migracije do 500-1000 m, nato pa z nastopom jutra heterotrofne organizmi iz še globljih plasti se dvignejo na vrh, da se hranijo z drugimi organizmi, ki se spustijo iz površinskih plasti.
Tako v globokih morjih in oceanih obstaja nekakšna "prehranska lestev", zahvaljujoč kateri se organske snovi, ki jih ustvarijo avtotrofni organizmi v površinskih plasteh vode, prenašajo po verigi živih organizmov do samega dna. V zvezi s tem nekateri morski ekologi menijo, da je celoten vodni stolpec ena sama biogeocenoza. Drugi menijo, da so okoljske razmere v površinskih in spodnjih plasteh vode tako različne, da jih ni mogoče obravnavati kot eno samo biogeocenozo.
Detritalne prehranjevalne verige(razgradne verige) - prehranjevalne verige, ki se začnejo z detritusom - odmrlimi ostanki rastlin, trupel in živalskimi iztrebki (slika 2).
Detritske verige so najbolj značilne za skupnosti celinskih rezervoarjev, dna globokih jezer, oceanov, kjer se številni organizmi prehranjujejo z detritusom, ki ga tvorijo mrtvi organizmi zgornjih osvetljenih plasti rezervoarja ali ki so vstopili v rezervoar iz kopenskih ekosistemov, na primer v obliki listja.
Ekosistemi dna morij in oceanov, kamor ne prodre sončna svetloba, obstajajo le zaradi stalnega naseljevanja mrtvih organizmov, ki živijo v površinskih plasteh vode. Skupna masa te snovi v Svetovnem oceanu na leto doseže vsaj nekaj sto milijonov ton.
Detritalne verige so pogoste tudi v gozdovih, kjer večine letnega prirastka žive teže rastline rastlinojede živali ne zaužijejo neposredno, ampak odmrejo, tvorijo steljo, nato pa jo razgradijo saprotrofni organizmi, čemur sledi mineralizacija z razkrojevalci. Glive imajo velik pomen pri razgradnji odmrlih rastlinskih snovi, predvsem lesa.
Heterotrofne organizme, ki se prehranjujejo neposredno z detritusom, imenujemo detritivori. V kopenskih ekosistemih so to številne vrste žuželk, črvov itd. Velike detritivore, kamor sodijo nekatere vrste ptic (jastrebi, vrane itd.) in sesalcev (hijene itd.), imenujemo mrhovinarji.
V vodnih ekosistemih so najpogostejši detritivori členonožci – vodne žuželke in njihove ličinke ter raki. Detritivori se lahko prehranjujejo z drugimi, večjimi heterotrofnimi organizmi, ki sami lahko služijo kot hrana plenilcem.
Trofične ravni
Značilno je, da različne trofične ravni v ekosistemih niso ločene v prostoru. Vendar pa so v nekaterih primerih precej jasno ločeni. Na primer, v geotermalnih virih so avtotrofni organizmi - modrozelene alge in avtotrofne bakterije, ki tvorijo posebne algalno-bakterijske skupnosti ("podloge") pogosti pri temperaturah nad 40-45 ° C. Pri nižjih temperaturah ne preživijo.
Po drugi strani pa heterotrofnih organizmov (mehkužcev, ličink vodnih žuželk itd.) Pri temperaturah nad 33-36 °C v geotermalnih izvirih ni, zato se prehranjujejo z delci preprog, ki jih tok odnese v območja z nižjimi temperaturami.
Tako se v takšnih geotermalnih virih jasno ločita avtotrofna cona, kjer so pogosti samo avtotrofni organizmi, in heterotrofna cona, kjer avtotrofnih organizmov ni in se nahajajo samo heterotrofni organizmi.
Trofične mreže
V ekoloških sistemih, čeprav obstajajo številne vzporedne prehranjevalne verige, npr.
zelnato rastlinstvo -> glodavci -> mali plenilci
zelnato rastlinstvo -> parkljarji -> veliki plenilci,
ki združujejo prebivalce tal, zelnatega pokrova, drevesnega sloja, obstajajo tudi druga razmerja. V večini primerov lahko isti organizem služi kot vir hrane za številne organizme in je tako sestavni del različne prehranjevalne verige in plen različnih plenilcev. Na primer, vodno bolho lahko jedo ne le majhne ribe, ampak tudi plenilski raki Cyclops, ščurka pa ne le ščuka, ampak tudi vidra.
Trofična struktura skupnosti odraža razmerje med proizvajalci, potrošniki (ločeno prvega, drugega itd. reda) in razkrojevalci, izraženo bodisi s številom posameznikov živih organizmov bodisi z njihovo biomaso ali energijo, ki jo vsebujejo, izračunano na enoto površine na enoto časa.
Cilj: razširiti znanje o biotskih dejavnikih okolja.
Oprema: herbarijske rastline, nagačeni hordati (ribe, dvoživke, plazilci, ptice, sesalci), zbirke žuželk, mokri preparati živali, ilustracije razne rastline in živali.
Napredek:
1. Uporabite opremo in naredite dva napajalna kroga. Ne pozabite, da se veriga vedno začne s proizvajalcem in konča z reduktorjem.
Rastline → žuželke→kuščar → bakterije
Rastline → kobilica→ žaba → bakterije
Spomni se svojih opazovanj v naravi in sestavi dve prehranski verigi. Proizvajalci etiket, potrošniki (1. in 2. reda), razgrajevalci.
Vijolična → Springtails→plenilske pršice→grabežljive stonoge→ bakterije
Proizvajalec - potrošnik1 - potrošnik2 - potrošnik2 - razkrojevalnik
Zelje→ polž→ žaba →bakterije
Proizvajalec – potrošnik1 - potrošnik2 - razkrojevalnik
Kaj je prehranjevalna veriga in na čem temelji? Kaj določa stabilnost biocenoze? Povejte svojo ugotovitev.
Zaključek:
hrana (trofični) veriga- niz vrst rastlin, živali, gliv in mikroorganizmov, ki so med seboj povezani z razmerjem: hrana - potrošnik (zaporedje organizmov, v katerem poteka postopen prenos snovi in energije od vira do potrošnika). Organizmi naslednjega člena pojedo organizme prejšnjega člena in tako pride do verižnega prenosa energije in snovi, ki je osnova kroženja snovi v naravi. Pri vsakem prenosu od povezave do povezave se izgubi velik del (do 80-90%) potencialne energije, ki se razprši v obliki toplote. Zaradi tega je število členov (vrst) v prehranski verigi omejeno in običajno ne presega 4-5. Stabilnost biocenoze določa raznolikost njene vrstne sestave. Proizvajalci- organizmi, ki so sposobni sintetizirati organske snovi iz anorganskih, to so vsi avtotrofi. Potrošniki- heterotrofi, organizmi, ki uživajo že pripravljene organske snovi, ki jih ustvarijo avtotrofi (proizvajalci). Za razliko od razgrajevalcev
Potrošniki ne morejo razgraditi organskih snovi v anorganske. Razkrojevalci- mikroorganizmi (bakterije in glive), ki uničujejo mrtve ostanke živih bitij in jih spreminjajo v anorganske in enostavne organske spojine.
3. Poimenuj organizme, ki bi morali biti na manjkajočem mestu v naslednjih prehranjevalnih verigah.
1) Pajek, lisica
2) gosenica drevesnica, jastreb kača
3) gosenica
4. Iz predlaganega seznama živih organizmov ustvarite trofično mrežo:
trava, jagodičja, muha, sinica, žaba, kača, zajec, volk, gnijoče bakterije, komar, kobilica. Označite količino energije, ki se premika z ene ravni na drugo.
1. Trava (100%) - kobilica (10%) - žaba (1%) - kača (0,1%) - gnijoče bakterije (0,01%).
2. Grm (100%) - zajec (10%) - volk (1%) - bakterije gnilobe (0,1%).
3. Trava (100%) - muha (10%) - sinica (1%) - volk (0,1%) - gnijoče bakterije (0,01%).
4. Trava (100%) - komar (10%) - žaba (1%) - kača (0,1%) - gnilobne bakterije (0,01%).
5. Ob poznavanju pravila za prenos energije iz ene trofične ravni v drugo (približno 10%) zgradite piramido biomase za tretjo prehranjevalno verigo (1. naloga). Rastlinska biomasa je 40 ton.
Trava (40 ton) -- kobilica (4 tone) -- vrabec (0,4 tone) -- lisica (0,04).
6. Zaključek: kaj odražajo pravila ekoloških piramid?
Pravilo ekoloških piramid zelo pogojno prenaša vzorec prenosa energije iz ene prehranske ravni v drugo, v prehranjevalna veriga. Te grafične modele je prvi razvil Charles Elton leta 1927. Po tem vzorcu naj bi bila skupna masa rastlin za red velikosti večja od mase rastlinojedih živali, skupna masa rastlinojedih živali pa za red velikosti večja od mase plenilcev prve stopnje itd. do samega konca prehranjevalne verige.
