Як конкретні організми пов’язані процесом харчування? Візьмемо найпростіші мережі організмів ялинового лісу. Всі учасники цих відносин об’єднуються в трофічну (харчову) ланцюг. В будь-якому лісі їх чимало.
Багато хто з компонентів одного ланцюга беруть участь і в інших. Всі разом вони утворюють трофічну мережу біоценозу. Її вивчення дозволяє встановити найбільш значущі зв’язки організмів в біоценозі.
Продуценти та консументы
Уявімо собі ці відносини в загальному вигляді. Вони починаються з групи автотрофних організмів, які називаються продуцентами (продуцере – виробляти). В основному це фотосинтезирующие організми, рідко – хемотрофные бактерії.
Як консументов (консумо – споживаю) виступають гетеротрофные організми. В залежності від споживання їжі вони діляться на консументов першого (рослиноїдних), другого та третього порядку (м’ясоїдних).
Що таке редуцент?
Перейдемо до наступної групи. Вона називається редуценты (редуценс – повертає). Сюди відносяться гетеротрофные організми – сапротрофы (сапрос – гнилий). Що таке редуцент? Це організм, який живиться мертвим речовиною і переводить його у неорганічні форми. До редуцентам належать гриби, бактерії.
У процесі живлення кожна група організмів споживає певну кількість речовин. Це визначає значення продуктивності процесу – утворення і накопичення.
Ланки одного ланцюга
Продуценти створюють первинну продукцію. У ній міститься певний обсяг енергії. Частина її витрачається рослинами на дихання. Що залишилася після цього маса – це чиста продукція. Її використовують консументы в процесі харчування.
Консументы створюють вторинну продукцію. Частина її витрачається у процесі життєдіяльності тварин, бактерій, грибів. Залишається чистий вторинна продукція.
Весь процес складається з ланок, що складають ланцюг:
- консументы;
- редуценты;
- продуценти.
Важливість редуцентов
Через нестачу енергії неможливе існування високих екологічних пірамід з довгими ланцюгами живлення. Існує закономірність потоку енергії в екосистемі. Далеко не всі організми одного рівня з’їдаються іншими. Значна частина їх відмирає і надходить у так званий опад.
Що відбувається з мертвими організмами, з енергією, що міститься в їх молекулах? Вони не губляться для екосистеми. Бактерії і гриби їх використовують в якості джерела їжі, а отже, і енергії (опале листя, відмерлі стовбури дерев, трупи тварин).
У сухопутних, особливо в лісових екосистемах, значна частина первинної продукції руйнується редуцентами. Про це свідчить велика кількість підстилки на луках або в степах. Адже що таке редуценты? Це своєрідні сміттярі. В стійкій екосистемі процеси збалансовані: сумарна продуктивність повинна бути дорівнює енергетичних витрат. Подібна рівновага вимагає повної утилізації річної первинної продукції консументами. Це досить рідкісне явище, але завдяки компенсаторної діяльності біокомпонентів екосистема прагне до нього.
Кругообіг хімічних елементів
Другою найважливішою функціональною особливістю екосистеми є потік речовини. Абиотическая середовище містить безліч хімічних елементів, частина з них бере участь у малому (біологічному) середовищі, який властивий будь-якій екосистемі. Це біогенні елементи, що входять в органічні молекули.
З всієї таблиці Менделєєва, що містить 108 елементів, біологічну значимість мають 27. Саме вони після загибелі та впливу на них редуцентов повертаються в навколишнє середовище і знову можуть бути використані. Цим кругообіг речовини відрізняється від потоку енергії в екосистемі. Енергія не може використовуватися повторно. Теоретично можна уявити замкнутий цикл кругообігу речовини в ідеальних умовах. Проте в природі такого не відбувається. Частина атомів мігрує разом з переміщенням води, повітряних мас та живих організмів.
Швидкість кругообігу елементів буває різною. Неоднакові і хімічні перетворення в живих організмах. Так, вода, потрапляючи на рослини, частково залучається в процес транспірації і досить швидко повертається в атмосферу. Частково вона бере участь у процесі фотосинтезу, і водень включається до складу органічних молекул, де затримується набагато довше.
Кисень входить до складу води, одразу надходить в атмосферу і використовується тваринами у процесі дихання. У той же час вода надходить безпосередньо до тварин з абиотической середовища.
Інакше йде справа з вуглецем. Він надходить у кругообіг через рослини. У реакціях фотосинтезу утворюється кисень, який виділяється в атмосферу і використовується при диханні тваринами. Вуглець зв’язується рослинами в органічних молекулах і таким чином зберігається в фитомассе. Частково він споживається тваринами і редуцентами. Таким чином вуглець з навколишнього середовища проходить через всі трофічні рівні і знову повертається в атмосферу.
При розгляді даних прикладів стає зрозуміло, що таке редуценты і які функції в природі вони виконують.
