Всі живі організми на нашій планеті можна віднести до продуцентам, консументам або редуцентам. Про що говорять ці терміни? Які особливості організмів, що належать до тієї або іншої категорії? На підставі чого запропонована така класифікація? Про це буде розказано в статті. Крім того, більш докладно розкрито питання про те, хто такі редуценты. Приклади цих організмів теж будуть наведені нижче.
Опис трофічної (харчової) ланцюга
Все що населяють Землю, рослини, тварини, мікроорганізми, гриби і т. д. включені в своєрідні взаємини, що називаються вченими трофічним ланцюгом (або харчової). Одні з них поїдають інших, завдяки чому відбувається перенесення енергії від однієї ланки уявної ланцюга до іншого. Таким чином, між ними існує проста зв’язок: «їжа – споживач їжі».
Перша ланка харчового ланцюга складають так звані продуценти, або автотрофы. До них відноситься більшість рослин, водорості. У продуцентів немає попередників, для них характерне перетворення неорганічних речовин органічні, завдяки чому відбувається накопичення енергії, і продуценти можуть бути вжиті в їжу представниками наступної ланки. Їх називають консументами.
Консументы можуть бути 1-го, 2-го, 3-го і 4-го порядку. Консументы 1-го порядку – зазвичай травоїдні тварини, 2-го – хижаки, які вживають в їжу консументов 1-го порядку і т. д.
Далі в харчовому ланцюзі розміщуються деструктори, або редуценты – організми, які переробляють органіку назад в неорганічні речовини (або найпростіші органічні), забезпечуючи, таким чином, процес розкладання і кругообіг речовин в природі. Це найважливіша ланка – «санітари». Можна навести такі приклади редуцентов: сапротрофні бактерії, актиноміцети, гриби (наприклад, роду Penicillium).
Зв’язок живих організмів у харчовому ланцюзі не завжди буває лінійної. Так, наприклад, існують рослини – консументы 1-го порядку, що паразитують на інших рослинах і не виробляють органічних речовин. Одне і те ж тварина може бути консументом і 1-го і 2-го і 3-го порядку, якщо воно, крім травоїдних і інших хижаків, поїдає і трави, ягоди та ін Наприклад, бурий ведмідь, харчуючись ягодами, є консументом первинним, полюючи на гризуна і поїдаючи його, – вторинним, а вживаючи в їжу хижу рибу лосося, живиться оселедцем, – консументом 3-го порядку. Тому вчені вважають, що у багатьох випадках має сенс говорити не про ланцюга, а про трофічної мережі, досить розгалуженою.
Редуценты в екосистемі
Роль цих організмів у екологічних системах важко переоцінити. Завдяки їм органічні залишки розкладаються без сліду, знаходячи доступну для споживання продуцентами (автотрофами) структуру і форму. Продуценти-рослини, споживаючи їх, нарощують зелену масу і служать їжею для тварин, людей. Значну роль в природі відіграють редуценты – грунтоутворювальні бактерії, які розкладають рослинні і тварини, органічні рештки, тим самим сприяючи перетворенню їх у перегній (бактерії гниття), а його, в свою чергу, – на мінеральні солі.
Відмінність редуцентов від падальщики
Деякі помилково вважають, що до редуцентам відносяться тварини і птахи, що харчуються падаллю. Але це не так. Головна відмінність їх від детритофагов (падальщики) полягає в тому, що організми, що харчуються падаллю, виробляють тверді відходи у вигляді екскрементів. Подібні продукти життєдіяльності відсутні у редуцентов. Роль їх полягає в руйнуванні – деструкції складних органічних речовин і перетворення їх в більш прості за структурою (сечовина) або неорганічні. Детритофагов ж, що виробляють тверді відходи, традиційно відносять до консументам.
Втрати енергії при переходах від одного рівня харчового ланцюга до іншого
При переході енергії від продуцентів до консументам значна її частина втрачається (до 80-90%), частіше всього у вигляді тепла. Це причина, по якій довжина харчової ланцюга зазвичай обмежена 3-6 ланками.
Основні причини втрати енергії наступні:
- Організми рухаються і витрачають енергію на клітинне дихання, забезпечуючи свою життєдіяльність.
- Не вся органіка може бути переварена тваринами, і частина її у вигляді екскрементів.
- Далеко не всі організми попереднього рівня потрапляють в їжу представникам наступного. Значна їх частина просто гине з різних причин.
- Екскременти та загиблі організми переробляються редуцентами в свою енергію.
Співвідношення біомаси на різних рівнях
Враховуючи сказане вище, можна зробити висновок, що для збереження екологічної рівноваги кількість живих організмів на попередньому рівні має значно перевищувати таке на наступному. Іншими словами, виробників повинно бути більше, ніж споживачів. При цьому кількість хижаків на наступних рівнях зменшується, але вони стають більшими. Цей закон отримав назву правила екологічної піраміди.
Як же йде справа з редуцентами? Зміна екосистем не має тут значення: редуценты в ній все одно будуть присутні. Саме їх взаємна залежність з консументами і продуцентами забезпечує гарантію того, що при будь-яких катастрофічних обставин біогеоценоз не буде зруйнований, і відновляться втрачені зв’язки.
Що ж стосується співвідношення редуцентов та інших груп в природі, то це питання досить складне, адже ми маємо справу з надзвичайно маленькими організмами. Як свідчать дослідження, ні загальна їх біомаса, ні чисельність не можуть говорити про ступінь їх продуктивності. Вимірювання такої біомаси утруднене і до того ж мало інформативно. Так, кількість мікроорганізмів у ґрунті може залишатися одним і тим же, але в різних умовах вони будуть демонструвати різну активність.
Можна говорити про те, що в продуктивних екосистемах біомаса цих мікроорганізмів становить приблизно 10-100 г на квадратний метр. Якщо подивитися на показники в тундрі або пустелі, то вони будуть набагато менше, як і активність редуцентов. Зміна екосистеми в даному прикладі дає можливість враховувати різні умови проживання.
Висновок
У статті була коротко описана структура харчової ланцюга, а також більш детально розказано про те, хто такі редуценты (з прикладами).
Цікаво, що такі ланки харчового ланцюга, як консументы, були відсутні на Землі протягом близько 2 мільярдів років, коли екосистеми складалися тільки з доядерных організмів, званих прокариотами. А ось без редуцентов їх існування було б неможливо, адже хтось повинен перетворювати органічні речовини, що продукуються нехай навіть найпростішими мікроорганізмами, знову в неорганічні. Завдяки життєдіяльності редуцентов, приклади яких були приведені в статті, повертаються в грунт вода і мінеральні солі. Таким чином, коло замикається, і організми-продуценти (автотрофы) знову можуть скористатися корисними речовинами.
