Ланцюг живлення

Харчови́й, або трофі́чний ланцюг — набір взаємовідношень між різними групами організмів, які визначають послідовність перетворення біомаси й енергії в екосистемі. Наприклад, енергія сонця слугує джерелом енергії для рослин, що слугують їжею рослиноїдним, які своєю чергою слугують їжею для хижаків.

Ланцюг живлення у шведському озері. Скопа харчуються щукою, яка, у свою чергу, харчується окунем, який їсть верховодку.

Структура

Харчовий ланцюжок є зв'язною лінійною структурою з ланок, кожна з яких пов'язана з сусідніми ланками відносинами «їжа — споживач». Як ланки ланцюга виступають групи організмів, наприклад, конкретні біологічні види. Зв'язок між двома ланками встановлюється, якщо одна група організмів виступає в ролі їжі для іншої групи. Перша ланка ланцюга не має попередника, тобто організми з цієї групи як їжа не використовує інші організми, бувши продуцентами. Найчастіше на цьому місці знаходяться фотосинтетичні і сапротрофні бактерії, рослини, водорості і гриби. Організми останньої ланки в ланцюзі не виступають в ролі їжі для інших організмів.

Кожен організм володіє деяким запасом енергії, тобто можна говорити про те, що у кожної ланки ланцюга є своя потенційна енергія. В процесі живлення потенційна енергія їжі переходить до її споживача. При перенесенні потенційної енергії від ланки до ланки до 80-90 % втрачається у вигляді теплоти. Цей факт обмежує довжину харчового ланцюжка, який в природі зазвичай не перевищує 4-5 ланок. Чим довше цей ланцюг, тим менша продукція її останньої ланки проти продукції початкової.

Харчова/трофічна мережа

Зазвичай для кожної ланки ланцюжка можна вказати не одне, а декілька інших ланок, пов'язаних з нею відношенням «їжа — споживач». Так, траву їсть не тільки худоба, але й інші тварини, а худоба є їжею не тільки для людини. Встановлення таких зв'язків перетворює харчовий ланцюжок на складнішу структуру — харчову або трофічну мережу.

У деяких найпростіших випадках в трофічній мережі можна згрупувати окремі ланки по рівнях таким чином, що ланки одного рівня виступають для наступного рівня тільки як їжа. Таке угрупування називається трофічними рівнями. В цьому випадку можна визначити кількість біомаси на кожному рівні, складаючи так звану екологічну піраміду. Приклад: рослини — попелиці — дрібні комахоїдні птахи — хижі птахи.

Типи харчових ланцюгів

Існує 3 основних типи трофічних ланцюгів — пасовищні, детритні і «паразитарні».

У пасовищному трофічному ланцюжку (ланцюжку виїдання) основу складають автотрофні організми, потім йдуть споживаючі їх мікроорганізми і рослиноїдні тварини (наприклад, зоопланктон, що живиться фітопланктоном), потім хижаки (консументи) 2-го порядку (наприклад, риби, споживаючі дрібних риб), хижаки 3-го порядку (наприклад, хижі риби, такі як щука, що живиться іншими рибами). Особливо довгі харчові ланцюжки в океані, де багато видів (наприклад, тунці) займають місце консументів 4-го порядку.

У детритних трофічних ланцюгах (ланцюги розкладання), найпоширеніших в лісах, велика частина продукції рослин не споживається безпосередньо рослиноїдними тваринами, а відмирає, піддаючись потім розкладанню сапротрофними організмами і мінералізації. Таким чином, детритні трофічні ланцюжки починаються від детриту, йдуть до мікроорганізмів, які їм живляться, а потім до детритофагів і до їх споживачів — хижаків. У водних екосистемах (особливо в евтрофних водоймищах і на великих глибинах океану) значна частина продукції рослин і тварин також поступає в детритні харчові ланцюги.

Наземні детритні ланцюги живлення більш енергоємні, оскільки більшість органічної маси, створюваної автотрофними організмами, залишається незатребуваною і відмирає, формуючи детрит. У масштабах планети, на частку ланцюгів виїдання припадає близько 10% енергії і речовин, запасених автотрофами, 90 відсотків включається в кругообіг за допомогою ланцюгів розкладання.

Дослідження

Харчові ланцюги є життєво важливими в дослідженнях екотоксикології, які простежують шляхи та біомагніфікації забруднювачів навколишнього середовища. Також необхідно враховувати взаємодію між різними трофічними рівнями для прогнозування динаміки спільноти; харчові ланцюги часто є базовим рівнем для розробки теорії трофічних рівнів та досліджень екосистем.

Ключові види

Морська видра є яскравим прикладом ключового виду

Ключовий вид - це особливий вид в екосистемі, від якого залежать інші види в тій же екосистемі або вся екосистема в цілому.Ключові види настільки важливі для екосистеми, що без їхньої присутності екосистема може трансформуватися або взагалі припинити своє існування.

Одним із способів впливу ключових видів на екосистему є їхня присутність у харчовій мережі екосистеми і, як наслідок, у харчовому ланцюгу всередині цієї екосистеми. Наприклад, морські видри, ключовий вид у тихоокеанських прибережних регіонах, полюють на морських їжаків. Без присутності морських видр морські їжаки практикують руйнівний випас на популяціях ламінарії, що сприяє погіршенню прибережних екосистем у північних тихоокеанських регіонах. Присутність морських видр, у свою чергу, контролює популяції морських їжаків і допомагає підтримувати ліси ламінарії, які є життєво важливими для інших видів в екосистемі.

Див. також

• Час біогеохімічного кругообігу
• Знищення горобців у Китаї

Джерела

• Детритний трофічний ланцюг // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 65-66.
• Ланцюг харчовий (трофічний) // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 118.
• Трофічні зв'язки // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 179.
• Трофічні ланцюги водної системи // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 179.

Посилання

• Харчові ланцюги // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.