Головна ⇒ 📌Біологія ⇒ Ланцюги живлення в екосистемах

Ланцюги живлення в екосистемах

Тема

4 ОРГАНІЗМИ ТА СЕРЕДОВИЩЕ І ІСНУВАННЯ

& 58. Ланцюги живлення в екосистемах

1. Угруповання. Ми вже встановили, що організми є частинами популяцій. А до складу яких систем входять популяції?

Угруповання – це сукупність усіх живих компонентів, які спільно мешкають у тому чи іншому місцеперебуванні (ділянці неживого середовища) та утворюють певну єдність.

На форзаці 1 підручника зображене певне місцеперебування – ставок і його околиці. Тут мешкають популяції одних видів (наприклад, окунів або планктонних рачків

дафній) та окремі представники популяцій, що займають набагато більшу територію, як-от шуліки або лисиці.

У визначенні угруповання сказано, що воно утворює єдність. Щоб встановити, у чому вона виявляється, розглянемо взаємозв’язки, що поєднують представників різних видів. Перш за все – ланцюги живлення. Дафнія (табл. 11.1, с. 46) відфільтровує планктонні водорості з води (рис. 58.1). Її може з’їсти карась, а карася – окунь. Чапля з’їсть окуня. Чаплю з’їсть шуліка або лисиця. Рештки чаплі зруйнують гриби та бактерії, які повернуть неорганічні речовини, що в них містилися, у грунт і воду. Такі зв’язки об’єднують

усі групи живих істот в угрупованні: тварин, рослини, гриби та бактерії.

Що відбувається з їжею в організмі будь-якої тварини? Частина органічних речовин та енергія, яку вони містять, накопичується в тілі тварини. Частина енергії витрачається, частина речовин виводиться назовні (рис. 58.2). Що відбувається далі з речовинами, які тварини виводять у зовнішнє середовище?

Рис. 58.1. Коли дафнія живиться водоростями (вольвоксом), вона отримує органічні речовини, що містять накопичену водоростями енергію сонячного світла

Рис. 58.2. Отримані з їжі речовини й енергію дафнія накопичує в тілі й виводить у зовнішнє середовище

2. Екосистема. Розглянемо живі організми разом з їхнім середовищем. Екосистема – це єдність живих організмів (угруповання) та середовища їхнього існування (місцеперебування).

Шляхи передавання речовин та енергії в екосистемі зображено на схемі (рис. 58.3). Зверніть увагу: шляхи переміщення неорганічних речовин утворюють замкнену фігуру! Звісно, сюди не входить стрілка, що йде від окуня до хижаків, які в ланцюгу живлення розташовані вище за нього – до чаплі або, можливо, людини. Але й від них органічні й неорганічні речовини повернуться в середовище. Гриби та бактерії зруйнують органічні речовини та перетворять їх на неорганічні речовини, а останні з часом використають рослини.

Отже, в екосистемі відбувається колообіг речовин!

А як в екосистемі передається енергія? Її накопичують рослини, які отримують енергію від сонячного світла. Крок за кроком ця енергія передається ланцюгами живлення та витрачається на життєдіяльність усіх живих істот. Шляхи передавання енергії не утворюють замкнену фігуру, тож можна дійти висновку, що через екосистему тече потік енергії.

3. Екологічні ролі організмів. Ролі в обміні речовин, що їх виконують зображені на схемі (рис. 58.3) організми (і популяції), поділяють на три групи: продуценти, консументи й редуценти.

Продуценти виробляють органічні речовини з неорганічних із застосуванням зовнішнього джерела енергії. Усі вони є автотрофами. До продуцентів належать рослини та деякі бактерії. Більшість автотрофів, утворюючи органічну речовину, виділяють у середовище кисень.

Консументи й редуценти споживають органічні речовини, тобто обидві групи є гетеротрофами. Основна функція консументів полягає в тому, що вони виробляють нову органічну речовину, а редуцентів – у тому, що вони розкладають органічну речовину до неорганічної. Більшість консументів і редуцентів є аеробами, тобто для вивільнення енергії з органічної речовини вони використовують кисень і виділяють у середовище воду й вуглекислий газ.

Рис. 58.3. Колообіг речовин і потік енергії в екосистемі (показано лише частину зв’язків)

Рис. 58.4. Екосистема складається з угруповання та місцеперебування. Енергія тече крізь екосистему, речовини рухаються замкненими шляхами всередині неї

Рис. 58.5. Крізь найбільшу екосистему – біосферу – також тече потік енергії (порівняйте з рис. 58.4)

Зазвичай як консументів розглядають тварин, а як редуцентів-гриби та більшість бактерій.

4. Цілісні особливості угруповань та екосистем. Що робить угруповання та екосистеми цілісними (тобто об’єднаними внутрішніми зв’язками) системами? Угруповання об’єднують ланцюги живлення. Через нього тече потік речовин та енергії. Екосистему об’єднує обмін речовин та енергії між угрупованням і місцеперебуванням (неживим середовищем). У екосистемі відбувається колообіг речовин, крізь неї тече потік енергії (рис. 58.4).

5. Найбільша екосистема – біосфера. Частиною якої системи є екосистема? Зверніть увагу, що в характеристику поняття “екосистема” не входить масштаб. Екосистемою є наш ставок, а водночас і крапля води, і Світовий океан. Одні екосистеми є частиною інших, більших за обсягом.

А яка екосистема є найбільшою? Та, яка займає всю поверхню Землі. Вона називається біосферою. Як і в інших, менших за обсягом екосистемах, у біосфері відбувається колообіг речовин, крізь неї тече потік енергії (рис. 58.5). Біосфера отримує від Сонця енергію у вигляді світла, багаторазово перетворює її за допомогою живих організмів, а також середовища їх існування, і, врешті-решт, віддає космічному простору у вигляді тепла.

Популяції та організми є частинами угруповань. Угруповання об’єднують ланцюги живлення, крізь них тече потік речовин і енергії. Екосистему об’єднує обмін речовин та енергії між угрупованням і місцеперебуванням (неживим середовищем). В екосистемі відбувається колообіг речовин, крізь неї тече потік енергії. Найбільшою екосистемою на земній кулі є біосфера.

Угруповання; ланцюги живлення; екосистема; колообіг речовин; потік енергії; продуценти, консументи, редуценти; біосфера.

1. З якими організмами об’єднана ланцюгами живлення людина, зображена на форзаці 1?

2. Екосистемою є і ставок, і крапля води з нього, і Світовий океан. Які угруповання входять до складу цих екосистем?

3. Опишіть процеси життєдіяльності організмів, завдяки яким в екосистемі відбувається колообіг речовин.

4. Опишіть словами, що показано на схемі 58.4.

5. Намалюйте за вашим вибором систему ланцюгів живлення в угрупованні.

6. Обмін речовинами між екосистемами. Чи є колообіг речовин в екосистемі повністю замкненим? Ні. Відносно замкнутий колообіг речовин є характерним лише для однієї, найбільшої екосистеми – біосфери.

Уявіть річку, що тече через ліс. Листя, гілки, пил, грунт і багато іншого потрапляє у воду (наприклад, зноситься потоками води під час дощу). Назад повернеться лише невелика частина цієї речовини, а інша частина з водами річки потрапить до моря (рис. 58.6). Органічні речовини, які річки принесли в моря, перероблять морські тварини. Важливі для життя на суходолі елементи осядуть на морському дні та потраплять в осадові гірські породи. Якби на нашій планеті не відбувалися горотворні процеси, життя на суходолі з часом стикнулося б з нестачею цих необхідних для нього елементів. На щастя, Земля – “жива”, геологічно активна планета. Через тривалий час унаслідок горотворних процесів або діяльності вулканів осадові породи, що утворилися в океані, потраплять на поверхню суходолу. Вони поступово зруйнуються, й елементи, з яких вони складалися, потраплять у різні наземні екосистеми, наприклад, у ліс.

Існує кілька груп тварин, які повертають необхідні для життя на суходолі хімічні елементи з водних екосистем. Передусім, це – рибоїдні птахи. Вони живляться над морем та іншими водоймами, а їхній послід потрапляє на суходіл. Для прісних водойм важливу роль у цих процесах відіграють комахи, личинки яких розвиваються у воді (бабки, комарі тощо), а також безхвості амфібії. Наприклад, пуголовки ропух розвиваються у водоймах, а цього річки виносять на суходіл речовини, що їх пуголовки отримали з їжею у воді.