ما هو الدور الذي يلعبه المستهلكون في المنزل؟ قوانين المنظمات البيئية – هايبر ماركت المعرفة
قوانين تنظيم النظام البيئي
في الكائنات الحية الحيوية، ترتبط الكائنات الحية ارتباطا وثيقا ليس فقط مع بعضها البعض، ولكن أيضا مع الطبيعة غير الحية. ويتم التعبير عن هذا الارتباط من خلال المادة والطاقة.
الأيض، كما تعلمون، هو أحد المظاهر الرئيسية للحياة. بالمصطلحات الحديثة، الكائنات الحية هي أنظمة بيولوجية مفتوحة لأنها مرتبطة ببيئتها من خلال التدفق المستمر للمادة والطاقة التي تمر عبر أجسامها. تم التعرف على الاعتماد المادي للكائنات الحية على البيئة في اليونان القديمة. وقد عبّر الفيلسوف مجازياً عن هذه الظاهرة بالكلمات التالية: "أجسادنا تتدفق مثل الجداول، والمادة تتجدد فيها باستمرار، مثل الماء في النهر". يمكن قياس علاقة المادة والطاقة بين الكائن الحي وبيئته.
إن تدفق الغذاء والماء والأكسجين إلى الكائنات الحية هو تدفقات للمادة من البيئة. يحتوي الغذاء على الطاقة اللازمة لعمل الخلايا والأعضاء. تمتص النباتات طاقة ضوء الشمس مباشرة، وتخزنها في الروابط الكيميائية للمركبات العضوية، ومن ثم يتم إعادة توزيعها من خلال العلاقات الغذائية في التكاثر الحيوي.
إن تدفقات المادة والطاقة عبر الكائنات الحية في عمليات التمثيل الغذائي كبيرة للغاية. فالإنسان مثلاً يستهلك خلال حياته عشرات الأطنان من الطعام والشراب، وملايين اللترات من الهواء عبر رئتيه. تتفاعل العديد من الكائنات الحية مع بيئتها بشكل أكثر كثافة. ولتكوين كل جرام من كتلتها، تنفق النباتات ما بين 200 إلى 800 جرام أو أكثر من الماء، الذي تستخرجه من التربة وتتبخر في الغلاف الجوي. تحصل النباتات على المواد اللازمة لعملية التمثيل الضوئي من التربة والماء والهواء.
مع مثل هذه الكثافة من تدفقات المادة من الطبيعة غير العضوية إلى الأجسام الحية، فإن احتياطيات المركبات اللازمة للحياة - العناصر الحيوية - قد استنفدت منذ فترة طويلة على الأرض. ومع ذلك، فإن الحياة لا تتوقف، لأن العناصر الغذائية تعود باستمرار إلى البيئة المحيطة بالكائنات الحية. يحدث هذا في التكاثر الحيوي، حيث، نتيجة للعلاقات الغذائية بين الأنواع، يتم في النهاية تدمير المواد العضوية التي تصنعها النباتات مرة أخرى إلى مركبات يمكن للنباتات استخدامها مرة أخرى. هذه هي الطريقة التي تنشأ بها الدورة البيولوجية للمواد.
وبالتالي، فإن التكاثر الحيوي هو جزء من نظام أكثر تعقيدا، والذي يشمل، بالإضافة إلى الكائنات الحية، بيئتها غير الحية، التي تحتوي على المادة والطاقة اللازمة للحياة. لا يمكن أن يوجد التكاثر الحيوي دون وجود روابط مادية وطاقية مع البيئة. ونتيجة لذلك، فإن التكاثر الحيوي يمثل وحدة معينة معه.
تسمى أي مجموعة من الكائنات الحية والمكونات غير العضوية التي يمكن فيها الحفاظ على دورة المادةالنظام البيئي ، أو النظام البيئي .
يمكن أن تكون النظم البيئية الطبيعية ذات أحجام ونطاقات مختلفة: بركة صغيرة مع سكانها، وبركة، ومحيط، ومرج، وبستان، وتايغا، وسهوب - كل هذه أمثلة على النظم البيئية بمقاييس مختلفة. يتضمن أي نظام بيئي جزءًا حيًا - التكاثر الحيوي وبيئته المادية. تعد النظم البيئية الأصغر جزءًا من أنظمة بيئية أكبر بشكل متزايد، حتى النظام البيئي العام للأرض. تتكون الدورة البيولوجية العامة للمادة على كوكبنا أيضًا من تفاعل العديد من الدورات الخاصة. لا يمكن للنظام البيئي أن يضمن تداول المادة إلا إذا كان يتضمن المكونات الأربعة الضرورية لذلك: احتياطيات العناصر الغذائية، المنتجين والمستهلكين و المحللات .
المنتجين- هذه نباتات خضراء تنتج مادة عضوية من عناصر حيوية، أي منتجات بيولوجية، باستخدام تدفقات الطاقة الشمسية.
المستهلكين- مستهلكو هذه المادة العضوية ومعالجتها في أشكال جديدة. عادة ما تعمل الحيوانات كمستهلكين. هناك مستهلكون من الدرجة الأولى - الأنواع العاشبة (العاثيات النباتية) ومن الدرجة الثانية - الحيوانات آكلة اللحوم (الحيوانات).
المحللون- الكائنات الحية التي تحول المركبات العضوية إلى مركبات معدنية بشكل كامل. يتم تنفيذ دور المحللات في التكاثر الحيوي بشكل رئيسي عن طريق الفطريات والبكتيريا، وكذلك الكائنات الحية الصغيرة الأخرى التي تعالج بقايا النباتات والحيوانات الميتة.
مدمرات الأخشاب الميتة(الخنفساء البرونزية ويرقتها؛ خنفساء الأيل ويرقتها؛ خنفساء البلوط الكبيرة ذات القرون الطويلة ويرقتها؛ فراشة دودة الخشب ذات الرائحة ويرقاتها؛ الخنفساء المسطحة الحمراء؛ حريش العقيدات؛ النمل الأسود؛ قمل الخشب؛ دودة الأرض)
تستمر الحياة على الأرض منذ حوالي 4 مليارات سنة دون انقطاع على وجه التحديد لأنها تحدث في نظام الدورات البيولوجية للمادة. الأساس في ذلك هو عملية التمثيل الضوئي للنبات والروابط الغذائية بين الكائنات الحية في التكاثر الحيوي. ومع ذلك، فإن الدورة البيولوجية للمادة تتطلب إنفاقًا ثابتًا للطاقة. على عكس العناصر الكيميائية التي تدخل بشكل متكرر في الأجسام الحية، فإن طاقة ضوء الشمس التي تحتفظ بها النباتات الخضراء لا يمكن للكائنات الحية أن تستخدمها إلى أجل غير مسمى.
ووفقا للقانون الأول للديناميكا الحرارية، فإن الطاقة لا تختفي دون أثر، فهي محفوظة في العالم من حولنا، ولكنها تنتقل من شكل إلى آخر. ووفقا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، فإن أي تحول للطاقة يكون مصحوبا بانتقال جزء منها إلى حالة لم يعد من الممكن استخدامها للعمل. في خلايا الكائنات الحية، تتحول الطاقة التي توفر التفاعلات الكيميائية جزئيًا إلى حرارة أثناء كل تفاعل، ويتبدد الحرارة بالجسم في الفضاء المحيط به. وبالتالي فإن العمل المعقد للخلايا والأعضاء يكون مصحوبًا بفقدان الطاقة من الجسم. كل دورة من دورة تداول المواد، اعتمادا على نشاط أعضاء التكاثر الحيوي، تتطلب المزيد والمزيد من إمدادات الطاقة الجديدة.
وهكذا فإن الحياة على كوكبنا تحدث كدورة ثابتة من المواد، مدعومة بتدفق الطاقة الشمسية. لا يتم تنظيم الحياة في الكائنات الحية فحسب، بل أيضًا في الأنظمة البيئية، حيث يوجد ارتباط وثيق بين المكونات الحية وغير الحية في الطبيعة.
في الغابات، تستخدم جميع الكائنات العاشبة (المستهلكة من الدرجة الأولى) في المتوسط حوالي 10-12% من النمو السنوي للنباتات. تتم معالجة الباقي بواسطة المحللات بعد موت أوراق الشجر والخشب. في النظم البيئية السهوب، يتزايد دور المستهلكين بشكل كبير. يمكن للحيوانات العاشبة أن تأكل ما يصل إلى 70٪ من إجمالي كتلة النباتات الموجودة فوق سطح الأرض دون التأثير بشكل كبير على معدل تجددها. يعود جزء كبير من المادة المأكولة إلى النظام البيئي في شكل براز، والذي يتحلل بنشاط بواسطة الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات الصغيرة. وبالتالي، فإن نشاط المستهلكين يسرع بشكل كبير تداول المواد في السهوب. يعد تراكم فضلات النباتات الميتة في النظم البيئية مؤشرا على تباطؤ معدل الدوران البيولوجي.
يرتبط تنوع النظم البيئية على الأرض بتنوع الكائنات الحية وبظروف البيئة المادية والجغرافية. تتمتع مجتمعات التندرا أو الغابات أو السهوب أو الصحراء أو المناطق الاستوائية بخصائصها الخاصة في الدورات البيولوجية وعلاقاتها بالبيئة. كما أن النظم البيئية المائية متنوعة للغاية. تختلف النظم البيئية في سرعة الدورات البيولوجية وفي الكمية الإجمالية للمواد المشاركة في هذه الدورات.
كما أن البحار عبارة عن أنظمة بيئية ضخمة ومعقدة. على الرغم من عمقها الهائل، إلا أنها مأهولة بالحياة حتى القاع. يوجد في البحار تداول مستمر للكتل المائية، وتنشأ تيارات، وتحدث مد وجزر بالقرب من الساحل.
يخترق ضوء الشمس الطبقات السطحية فقط من الماء، وأقل من 200 متر، يكون التمثيل الضوئي للطحالب مستحيلا. لذلك، تعيش الكائنات غير المتجانسة فقط في الأعماق - الحيوانات والبكتيريا. وبالتالي، فإن أنشطة المنتجين والجزء الأكبر من المحللين والمستهلكين منفصلة بقوة في الفضاء. تغوص المادة العضوية الميتة في النهاية إلى القاع، لكن العناصر المعدنية المنطلقة تعود إلى الطبقات العليا فقط في الأماكن التي توجد بها تيارات صاعدة قوية. في الجزء الأوسط من المحيطات، يكون تكاثر الطحالب محدودًا بشكل حاد بسبب نقص العناصر الغذائية، كما أن "إنتاجية" المحيط في هذه المناطق منخفضة كما هي الحال في الصحاري الأكثر جفافًا.
إن المبدأ الأساسي لاستدامة النظم البيئية - دورة المادة المدعومة بتدفق الطاقة - يضمن بشكل أساسي وجود الحياة التي لا نهاية لها على الأرض.
واستنادا إلى هذا المبدأ، يمكن تنظيم النظم الإيكولوجية الاصطناعية المستدامة وتقنيات الإنتاج التي توفر المياه أو الموارد الأخرى. عادةً ما يستلزم انتهاك النشاط المنسق للكائنات الحية في التكاثر الحيوي تغييرات خطيرة في دورات المادة في النظم البيئية. وهذا هو السبب الرئيسي للكوارث البيئية مثل انخفاض خصوبة التربة، وانخفاض غلة النباتات، ونمو وإنتاجية الحيوانات، والتدمير التدريجي للبيئة الطبيعية.
في النظم البيئية الأرضية، تلعب التربة في المقام الأول دور تخزين واحتياطي تلك الموارد الضرورية لحياة التكاثر الحيوي. النظم البيئية التي لا تحتوي على تربة - مائية، صخرية، على المياه الضحلة ومقالب النفايات - غير مستقرة للغاية. من السهل أن ينقطع تداول المواد فيها ويصعب استئنافه.
الجزء الأكثر قيمة في التربة هو الدبال - وهي مادة معقدة تتشكل من مادة عضوية ميتة نتيجة لنشاط العديد من الكائنات الحية. يوفر الدبال تغذية طويلة الأمد وموثوقة للنباتات، لأنه يتحلل ببطء شديد وتدريجي، ويطلق العناصر الغذائية. تتميز التربة التي تحتوي على كمية كبيرة من الدبال بخصوبة عالية، كما أن النظم البيئية مستقرة.
يمكن بسهولة ملاحظة النظم الإيكولوجية غير المستقرة التي لا تكون فيها دورة المادة متوازنة في مثال البرك المتضخمة أو البحيرات الصغيرة. في مثل هذه الخزانات، خاصة إذا تم غسل الأسمدة من الحقول المحيطة، تتطور بسرعة كل من النباتات الساحلية والطحالب المختلفة. ليس لدى النباتات الوقت الكافي لمعالجتها من قبل سكان الأحياء المائية، وعندما تموت، تشكل طبقات من الخث في القاع. تصبح البحيرة ضحلة وتتوقف تدريجياً عن الوجود، وتتحول أولاً إلى مستنقع ثم إلى مرج رطب. إذا كان الخزان صغيرا، فيمكن أن تحدث هذه التغييرات بسرعة كبيرة، على مدى عدة سنوات.
فيديو تعليمي 1: التفاعل بين الكائن الحي والبيئة. النظم البيئية. التكاثر الحيوي
فيديو تعليمي 2: العوامل اللاحيوية: درجة الحرارة والضوء
فيديو تعليمي 3: العوامل الحيوية
محاضرة: النظام البيئي (التكاثر الحيوي)، مكوناته: المنتجون، المستهلكون، المحللون، دورهم
النظام البيئي
النظام البيئيهو مجتمع من الكائنات الحية وموائلها المكانية ونظام العلاقات بين جميع المشاركين.
ميزات النظام البيئي هي قدرته على التنظيم الذاتي والتطوير والتنظيم الذاتي. يمكن تسمية النظام البيئي بالمجتمع الذي يحدث فيه تداول المادة والطاقة بشكل ثابت وعلى مدى فترة طويلة من الزمن. وبالتالي، على سبيل المثال، لا يمكن تسمية حوض السمك المنزلي بالنظام البيئي، لأنه غير قادر على دعم وظائفه الحيوية بشكل مستقل دون تدخل بشري. وبالمثل، فإن الجذع الفاسد في الغابة ليس نظامًا بيئيًا، لأن نشاط الحياة فيه جزء من نظام بيئي أكبر.
يمكن أن تكون أمثلة النظام البيئي بركة، غابة، مرج. على سبيل المثال، تعتبر البركة موطنًا للعديد من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة التي تشكل مكونات حية للنظام البيئي. هناك روابط بينهما من حيث نقل المادة والطاقة والعلاقات الغذائية. وتتأثر بالمعلمات الفيزيائية والكيميائية للمياه، والخصائص الجيولوجية لقاع وجدران الخزان، والتغيرات المناخية الموسمية.
أحد المعايير المهمة لتحديد حدود النظام البيئي هو وجود روابط غذائية بين مكوناته، وحقائق نقل المواد والطاقة لبعضها البعض.
من وجهة نظر الفيزياء، أي نظام بيئي هو نظام مفتوح حيث توجد تدفقات واردة وصادرة من الطاقة والمادة.
مرادف لمصطلح النظام البيئي هو مفهوم التكاثر الحيوي.
المكونات الحيوية واللاأحيائية
في أي تكاثر حيوي، يتم تمييز المكونات الحيوية وغير الحيوية. وفي هذه الحالة يمكن أن يكون المشاركون في المكون الحيوي، حسب دورهم فيه، هم:
المنتجين.هذه كائنات ذاتية التغذية وكيميائية التغذية تحول الطاقة والمواد غير العضوية إلى مواد عضوية.
المستهلكين.هؤلاء هم مستهلكو الطاقة غير المتجانسة الموجودون في المادة على شكل روابط كيميائية. يمكن تقسيمها إلى عدة رتب: مستهلكو الأول يأكلون النباتات والمواد الكيميائية، من الثاني - يأكلون مستهلكي الأول، أي الحيوانات العاشبة، من الثالث - يأكلون مستهلكي الثاني، أي الحيوانات المفترسة الصغيرة ;
المحللات.هذه هي الكائنات غيرية التغذية التي تحلل المواد العضوية إلى مواد عضوية ومعدنية بسيطة. وتشمل هذه الفطريات والعديد من الأوليات ويرقات بعض الحشرات التي تتغذى على الأوراق المتساقطة والحيوانات الميتة.
تتشكل روابط غذائية مستقرة بين المكونات الحيوية للنظام البيئي. تشمل العوامل اللاأحيائية تأثير الطبيعة غير الحية.
هناك مفهوم مهم آخر في علم الجيولوجيا الحيوية وهو إنتاجية النظام البيئي. يحدد هذا المفهوم الكتلة الحيوية الكمية التي ينتجها النظام البيئي، أي مجموع جميع الكائنات الحية فيه. يتم حساب الكتلة الحيوية عادة من حيث كمية كتلة الكائنات الحية لكل وحدة مساحة.
حدود النظام البيئي
في معظم الحالات، لا يكون للنظم البيئية حدود واضحة؛ حتى أنه تم إنشاء مصطلح خاص للمجتمعات التي تشكلت على حدود النظم البيئية المختلفة؛ وعادة ما تسمى المناطق البيئية.
ولتسهيل الدراسة، تم النظر في نوعين من حدود النظام البيئي:
صِنف- يتم تحديد هذا النوع من الحدود من خلال منطقة توزيع الأفراد الذين يعيشون في نظام بيئي معين؛
مكاني - يتم تحديدها في أغلب الأحيان حسب المناظر الطبيعية. سيتم اعتبار المرج الموجود على أحد جانبي الجبل ومن الجانب الآخر نظامًا بيئيًا مختلفًا.
السلاسل والشبكات الغذائية
يتميز كل نظام بيئي بوجود سلاسل وشبكات غذائية:
الدائرة الكهربائيةتسمى مجموعة من الأنواع التي ترتبط تسلسليا بالعلاقات الغذائية. كل رابط من الروابط السابقة في السلسلة هو غذاء للذي يليه.
لذلك، مثال على دائرة الطاقة يمكن أن يكون التسلسل:
نباتات – حشرات – شرغوف – سمك السلمون المرقط – نباتات رمية قاعية.
ومع كل انتقال لمادة ما من رابط إلى آخر، يتم فقدان ما يصل إلى 90% من الطاقة الكامنة (تهدر على عمر الرابط السابق وتنطلق على شكل حرارة). ولهذا السبب يقتصر عادة عدد الروابط في السلاسل الغذائية على أربعة أو خمسة.
الشبكة الغذائية هي بنية أكثر تعقيدًا للعلاقات الغذائية، مع الأخذ في الاعتبار أن كل حلقة في السلسلة الغذائية يمكن أن تكون غذاءً لأنواع مختلفة. وبالتالي، فإن العشب لا يأكل فقط الحيوانات العاشبة، ولكن أيضا الحشرات والحيوانات آكلة اللحوم. عندما يتم تتبع هذه العلاقات، يظهر رسم تخطيطي يشبه شبكة واسعة النطاق.
هناك نوعان رئيسيان من السلاسل الغذائية:
1) المرعى- فيه الرابط الأساسي هو النباتات الخضراء المنتجة. خصائص المروج والنظم الإيكولوجية المحيطية؛
2) ديتريتال– الحلقة الأولى فيه هي السابروتروفس (المتحللات) التي تعمل على تحلل المواد العضوية. تتغذى الكائنات الحية الأخرى على السابروتروفس.
في الوقت نفسه، يتم استخدام 10٪ فقط من الطاقة في سلاسل غذاء المراعي، أما الـ 90٪ المتبقية فتأتي من المخلفات. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن جزءًا كبيرًا من الطاقة الناتجة عن الكائنات ذاتية التغذية تذهب إلى "النفايات" العضوية، حيث تستخدمها الكائنات ذاتية التغذية.
حكم الهرم البيئي
يسمى التمثيل البياني للعلاقات الكمية بين المشاركين في السلاسل الغذائية الهرم البيئي.
يعتمد هذا التصوير للعلاقات الغذائية على قاعدة لاندمان:
قاعدة الهرم البيئي:"عندما تنتقل مادة ما من مستوى غذائي إلى آخر، فإن كمية الطاقة المتاحة للامتصاص تصبح أقل بعشر مرات."
يتم استخدامه لإجراء حسابات تقريبية عند حل المشكلات في البيئة ويقترح أنه لإطعام الحيوانات العاشبة، يلزم وجود كتلة من النباتات أكبر بعشر مرات من كتلتها. لإطعام حيوان مفترس، يلزم وجود كتلة من اللحوم العاشبة تتجاوز كتلتها بمقدار 10 مرات.
| | |
نباتي وآكل للحوم
هيكل المادة الحية في النظام البيئي. البنية الحيوية. ذاتية التغذية ومغايرة التغذية
النظام البيئي. علامات النظام البيئي
توازن النظام البيئي. تعاقب بيئي. أنواع الخلافة الطبيعية والبشرية. مفاهيم الذروة والاستقرار والتقلب في النظم البيئية.
السكان في النظام البيئي.
المنتجين. المستهلكين من الدرجة الأولى والثانية. المخلفات. المحللون.
نباتي وآكل للحوم.
هيكل المادة الحية في النظام البيئي. البنية الحيوية. ذاتية التغذية ومغايرة التغذية.
النظام البيئي. علامات النظام البيئي.
الموضوع 3. النظام البيئي. هيكل النظام البيئي
الاستهلاك الحيوي. السكان واستقرار المحيط الحيوي
مفاهيم الغلاف النووي والغلاف التكنولوجي
تم اقتراح مصطلح "النظام البيئي" من قبل عالم البيئة الإنجليزي أ. تانسلي في عام 1935.
النظام البيئيهي أي مجموعة من الكائنات الحية المتفاعلة والظروف البيئية.
"أي وحدة (نظام حيوي) تتضمن جميع الكائنات الحية التي تعمل بشكل مشترك (المجتمع الحيوي) في منطقة معينة وتتفاعل مع البيئة المادية بطريقة تجعل تدفق الطاقة يخلق هياكل حيوية محددة جيدًا وتداول المواد بين الكائنات الحية والأجزاء غير الحية هي النظام البيئي، أو النظام البيئي"(ي. أودوم، 1986).
النظم البيئية هي، على سبيل المثال، عش النمل، أو قطعة من الغابات، أو منطقة مزرعة، أو مقصورة سفينة فضائية، أو منظر طبيعي جغرافي، أو حتى الكرة الأرضية بأكملها.
يستخدم علماء البيئة أيضًا مصطلح "التكاثر الحيوي" الذي اقترحه العالم الروسي ف.ن. سوكاشيف. يشير هذا المصطلح إلى مجموعة النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة والتربة والغلاف الجوي على مساحة أرض متجانسة. التكاثر الحيوي هو أحد أنواع النظام البيئي.
بين النظم الإيكولوجية، وكذلك بين التكاثر الحيوي، لا توجد عادة حدود واضحة، ويمر نظام بيئي واحد تدريجيا إلى آخر. تتكون النظم البيئية الكبيرة من أنظمة بيئية أصغر.
أرز. "ماتريوشكا" النظم البيئية
في التين. يتم عرض "دمية الماتريوشكا" للأنظمة البيئية. كلما كان حجم النظام البيئي أصغر، كلما تفاعلت الكائنات المكونة له بشكل أوثق. تعيش مجموعة منظمة من النمل في عش النمل، حيث يتم توزيع جميع المسؤوليات. هناك صيادون النمل والحراس والبنائين.
يعد النظام البيئي لعش النمل جزءًا من التكاثر الحيوي للغابات، والتكاثر الحيوي للغابات هو جزء من المشهد الجغرافي. تكوين النظام البيئي للغابات أكثر تعقيدا، في الغابة يعيش ممثلو العديد من أنواع الحيوانات والنباتات والفطريات والبكتيريا. الروابط بينهما ليست قريبة من تلك الموجودة في عش النمل. تقضي العديد من الحيوانات جزءًا فقط من وقتها في النظام البيئي للغابات.
داخل المناظر الطبيعية، ترتبط التكاثرات الحيوية المختلفة عن طريق حركة المياه فوق الأرض وتحت الأرض التي تذوب فيها المعادن. تتحرك المياه ذات المعادن بشكل مكثف داخل حوض الصرف - الخزان (البحيرة والنهر) والمنحدرات المجاورة، والتي تتدفق منها المياه الجوفية والجوفية إلى هذا الخزان. يشتمل النظام البيئي لحوض الصرف على العديد من الأنظمة البيئية المختلفة - الغابات والمروج والأراضي الصالحة للزراعة. قد لا يكون للكائنات الحية في جميع هذه النظم البيئية علاقات مباشرة وترتبط من خلال تدفقات المياه الجوفية وفوق الأرض التي تنتقل إلى الخزان.
داخل المناظر الطبيعية، يتم نقل بذور النباتات وتتحرك الحيوانات. يوجد جحر الثعلب أو مخبأ الذئب في أحد التكاثر الحيوي، وهذه الحيوانات المفترسة تصطاد على مساحة كبيرة تتكون من العديد من التكاثر الحيوي.
يتم توحيد المناظر الطبيعية في مناطق جغرافية فيزيائية (على سبيل المثال، السهل الروسي، والأراضي المنخفضة في غرب سيبيريا)، حيث ترتبط التكاثرات الحيوية المختلفة بمناخ مشترك، والبنية الجيولوجية للإقليم وإمكانية استيطان الحيوانات والنباتات. يتم إجراء الاتصالات بين الكائنات الحية، بما في ذلك البشر، في النظم البيئية للمنطقة الجغرافية الفيزيائية والمحيط الحيوي من خلال التغيرات في التركيب الغازي للغلاف الجوي والتركيب الكيميائي للمسطحات المائية.
أخيرا، ترتبط جميع النظم الإيكولوجية في العالم من خلال الغلاف الجوي والمحيط العالمي، حيث تدخل منتجات النفايات من الكائنات الحية، وتشكل كليا واحدا - المحيط الحيوي.
يشمل النظام البيئي:
1) الكائنات الحية (يمكن أن يسمى مجملها التكاثر الحيوي أو الكائنات الحية في النظام البيئي) ؛
2) العوامل غير الحية (اللاأحيائية) - الغلاف الجوي والماء والمواد المغذية والضوء؛
3) المواد العضوية الميتة - المخلفات.
ذات أهمية خاصة لتحديد النظم البيئية غذائي ، أي. العلاقات الغذائية بين الكائنات الحية التي تنظم الطاقة الكاملة للمجتمعات الحيوية والنظام البيئي بأكمله ككل.
بادئ ذي بدء، تنقسم جميع الكائنات الحية إلى مجموعتين كبيرتين - ذاتية التغذية وغيرية التغذية.
ذاتي التغذيةتستخدم الكائنات الحية مصادر غير عضوية لوجودها، وبالتالي تخلق مادة عضوية من مادة غير عضوية. وتشمل هذه الكائنات النباتات الخضراء التي تقوم بالتمثيل الضوئي في البيئات الأرضية والمائية، والطحالب الخضراء المزرقة، وبعض البكتيريا الناتجة عن التخليق الكيميائي، وما إلى ذلك.
وبما أن الكائنات الحية متنوعة تمامًا في أنواع وأشكال التغذية، فإنها تدخل في تفاعلات غذائية معقدة مع بعضها البعض، وبالتالي تؤدي أهم الوظائف البيئية في المجتمعات الحيوية. بعضها ينتج منتجات، والبعض الآخر يستهلكها، والبعض الآخر يحولها إلى شكل غير عضوي. يتم تسميتهم وفقًا لذلك: المنتجون والمستهلكون والمحللون.
المنتجين- منتجو المنتجات التي تتغذى عليها جميع الكائنات الأخرى - وهي النباتات الخضراء الأرضية والطحالب البحرية المجهرية وطحالب المياه العذبة التي تنتج مواد عضوية من مركبات غير عضوية.
المستهلكينهم مستهلكون للمواد العضوية. ومن بينها حيوانات تأكل الأطعمة النباتية فقط - آكلة الأعشاب(بقرة) أو أكل لحوم الحيوانات الأخرى فقط – الحيوانات آكلة اللحوم(الحيوانات المفترسة)، وكذلك أولئك الذين يستخدمون كليهما – “ حيوانات آكلة اللحوم ونباتات"(رجل، دب).
المخفضات (المدمرة)- تقليل الوكلاء. فهي تعيد المواد من الكائنات الميتة إلى الطبيعة غير الحية، وتحلل المواد العضوية إلى مركبات وعناصر غير عضوية بسيطة (على سبيل المثال، CO 2، NO 2 وH 2 O). ومن خلال إعادة العناصر الحيوية إلى التربة أو البيئة المائية، فإنها بذلك تكمل الدورة الكيميائية الحيوية. ويتم ذلك بشكل رئيسي عن طريق البكتيريا ومعظم الكائنات الحية الدقيقة والفطريات الأخرى. من الناحية الوظيفية، فإن المحللات هي نفس المستهلكين، ولهذا السبب يتم تسميتهم غالبًا المستهلكين الصغار.
اي جي. ويرى بانيكوف (1977) أن الحشرات تلعب أيضًا دورًا مهمًا في عمليات تحلل المواد العضوية الميتة وفي عمليات تكوين التربة.
وتنقسم الكائنات الحية الدقيقة والبكتيريا وغيرها من الأشكال الأكثر تعقيدا، اعتمادا على موطنها، إلى الهوائية، أي. العيش في وجود الأكسجين، و اللاهوائية– العيش في بيئة خالية من الأكسجين.
تنقسم جميع الكائنات الحية إلى مجموعتين حسب طريقة تغذيتها:
ذاتية التغذية(من اليونانية سيارات- نفسه و الكأس- تَغذِيَة)؛
متغاير(من اليونانية مغاير- آخر).
ذاتية التغذيةاستخدام الكربون غير العضوي ( مصادر الطاقة غير العضوية) وتصنيع المواد العضوية من المواد غير العضوية، وهؤلاء هم منتجو النظام البيئي. وفقًا لمصدر الطاقة (المستخدمة) ، فإنها بدورها تنقسم أيضًا إلى مجموعتين:
الصور ذاتية التغذية– تستخدم الطاقة الشمسية في تصنيع المواد العضوية. هذه نباتات خضراء تحتوي على الكلوروفيل (والأصباغ الأخرى) وتمتص ضوء الشمس. وتسمى العملية التي يحدث بها امتصاصه بعملية التمثيل الضوئي.
(الكلوروفيل هو صبغة خضراء تتسبب في تحول البلاستيدات الخضراء النباتية إلى اللون الأخضر. وبمشاركتها تتم عملية التمثيل الضوئي.
Choroplasts هي بلاستيدات خضراء توجد في خلايا النباتات وبعض البكتيريا. بمساعدتهم ، يحدث التمثيل الضوئي.)
الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية- تستخدم الطاقة الكيميائية لتركيب المواد العضوية. هذه هي بكتيريا الكبريت وبكتيريا الحديد التي تحصل على الطاقة من أكسدة مركبات الكبريت والحديد (التخليق الكيميائي). تلعب الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية دورًا مهمًا فقط في النظم البيئية للمياه الجوفية. دورها في النظم الإيكولوجية الأرضية صغير نسبيا.
متغايريستخدمون الكربون من المواد العضوية التي يتم تصنيعها من قبل المنتجين، ومع هذه المواد يحصلون على الطاقة. المتغايرون هم المستهلكين(من اللات. com.consumo- تستهلك)، تستهلك المواد العضوية، و المحللات، وتحللها إلى مركبات بسيطة.
نباتي(آكلة الأعشاب). وتشمل هذه الحيوانات التي تتغذى على النباتات الحية. ومن بين العاثيات النباتية حيوانات صغيرة مثل المن أو الجراد، وحيوانات عملاقة مثل الفيل. جميع حيوانات المزرعة تقريبًا عبارة عن نباتات نباتية: الأبقار والخيول والأغنام والأرانب. توجد العاثيات النباتية بين الكائنات المائية، مثل سمكة مبروك الحشائش، التي تأكل النباتات التي تنمو في قنوات الري. من النباتات المهمة هو القندس. تتغذى على أغصان الأشجار، ومن جذوعها تبني السدود التي تنظم النظام المائي في المنطقة.
زوفاجي(الحيوانات المفترسة، آكلة اللحوم). Zoophages متنوعة. هذه حيوانات صغيرة تتغذى على الأميبا أو الديدان أو القشريات. والكبيرة مثل الذئب. تسمى الحيوانات المفترسة التي تتغذى على الحيوانات المفترسة الأصغر حجمًا بالحيوانات المفترسة من الدرجة الثانية. هناك نباتات مفترسة (الندية، نبتة المثانة) تستخدم الحشرات كغذاء.
التكافلية. هذه هي البكتيريا والفطريات التي تتغذى على إفرازات جذور النبات. تعد الكائنات المتكافئة مهمة جدًا لحياة النظام البيئي. تساعد الخيوط الفطرية المتشابكة مع جذور النباتات على امتصاص الماء والمعادن. تمتص البكتيريا التكافلية غاز النيتروجين من الغلاف الجوي وتربطه في مركبات متاحة للنباتات (الأمونيا والنترات). يُسمى هذا النيتروجين بيولوجيًا (على عكس النيتروجين الناتج عن الأسمدة المعدنية).
تشمل الكائنات الحية الدقيقة أيضًا الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والحيوانات وحيدة الخلية) التي تعيش في الجهاز الهضمي للحيوانات آكلة النباتات وتساعدها على هضم الطعام. الحيوانات مثل البقرة، دون مساعدة من الكائنات الحية الدقيقة، غير قادرة على هضم العشب الذي تأكله.
المخلفات هي كائنات حية تتغذى على المواد العضوية الميتة. هذه هي المئويات وديدان الأرض وخنافس الروث وجراد البحر وسرطان البحر وابن آوى وغيرها الكثير.
تستخدم بعض الكائنات الحية كلاً من النباتات والحيوانات وحتى المخلفات في الغذاء، وتصنف على أنها euryphages (حيوانات آكلة اللحوم) - الدب، الثعلب، الخنزير، الجرذ، الدجاج، الغراب، الصراصير. الرجل هو أيضا euryphage.
المحللون- الكائنات الحية التي تكون في موقعها في النظام البيئي قريبة من المخلفات، لأنها تتغذى أيضًا على المواد العضوية الميتة. ومع ذلك، فإن المحللات - البكتيريا والفطريات - تحلل المواد العضوية إلى مركبات معدنية، والتي يتم إعادتها إلى محلول التربة واستخدامها مرة أخرى بواسطة النباتات.
المخفضات تحتاج إلى وقت لمعالجة الجثث. لذلك، هناك دائمًا مخلفات في النظام البيئي - مخزون من المواد العضوية الميتة. المخلفات هي فضلات الأوراق الموجودة على سطح تربة الغابات (تُحفَظ لمدة 2-3 سنوات)، وجذع الشجرة المتساقطة (تُحفَظ لمدة 5-10 سنوات)، ودبال التربة (تُحفَظ لمئات السنين)، ورواسب المواد العضوية في التربة. قاع البحيرة - السابروبيل - والجفت في المستنقع (يستمر لآلاف السنين). المخلفات الأطول عمراً هي الفحم والنفط.
في التين. يُظهر هيكل النظام البيئي، الذي أساسه النباتات - الكائنات الضوئية، ويوضح الجدول أمثلة لممثلي المجموعات الغذائية المختلفة لبعض النظم البيئية.
أرز. هيكل النظام البيئي
تعمل المواد العضوية التي تم إنشاؤها بواسطة الكائنات ذاتية التغذية كغذاء ومصدر للطاقة بالنسبة إلى الكائنات غيرية التغذية: يأكل المستهلكون النباتيون النباتات، والحيوانات المفترسة من الدرجة الأولى تأكل العاثيات النباتية، والحيوانات المفترسة من الدرجة الثانية تأكل الحيوانات المفترسة من الدرجة الأولى، وما إلى ذلك. ويسمى هذا التسلسل من الكائنات الحية سلسلة غذائية، وتقع روابطها على مستويات غذائية مختلفة (تمثل مجموعات غذائية مختلفة).
المستوى الغذائي هو موقع كل حلقة في السلسلة الغذائية. المستوى الغذائي الأول هو المنتجون، والباقي هم المستهلكون. المستوى الغذائي الثاني هو المستهلكين العاشبين. والثالث هو المستهلكون آكلة اللحوم، الذين يتغذىون على الأشكال العاشبة؛ والرابع هم المستهلكون الذين يستهلكون حيوانات آكلة اللحوم الأخرى، وما إلى ذلك. لذلك يمكن تقسيم المستهلكين إلى مستويات: مستهلكو المستوى الأول والثاني والثالث وما إلى ذلك. أوامر (الشكل).
أرز. العلاقات الغذائية للكائنات الحية في التكاثر الحيوي
يتم تقسيم المستهلكين المتخصصين في نوع معين من الطعام فقط إلى مستويات واضحة. ومع ذلك، هناك أنواع تأكل اللحوم والأغذية النباتية (البشر، الدببة، إلخ) التي يمكن إدراجها في السلسلة الغذائية على أي مستوى.
في التين. يتم إعطاء خمسة أمثلة على السلاسل الغذائية.
أرز. بعض السلاسل الغذائية في النظم البيئية
تمثل السلسلتان الغذائيتان الأوليان النظم البيئية الطبيعية - الأرضية والمائية. في النظام البيئي الأرضي، تكمل السلسلة الحيوانات المفترسة مثل الثعالب والذئاب والنسور التي تتغذى على الفئران أو الجوفر. في النظام البيئي المائي، تنتقل الطاقة الشمسية، التي تمتصها الطحالب بشكل رئيسي، إلى المستهلكين الصغار - قشريات دافنيا، ثم إلى الأسماك الصغيرة (الصراصير)، وأخيرا، إلى الحيوانات المفترسة الكبيرة - سمك الكراكي، سمك السلور، جثم الكراكي. في النظم البيئية الزراعية، يمكن أن تكتمل السلسلة الغذائية عند تربية حيوانات المزرعة (المثال الثالث)، أو تقصر عندما تنمو النباتات التي يستخدمها الإنسان مباشرة في الغذاء (المثال الرابع).
تعمل الأمثلة المذكورة على تبسيط الصورة الفعلية، حيث يمكن أن تأكل الحيوانات العاشبة المختلفة نفس النبات، وهي بدورها تصبح ضحايا للحيوانات المفترسة المختلفة. يمكن أن تأكل اليرقة أو البزاقة ورقة نبات ، ويمكن أن تصبح اليرقة ضحية لخنفساء أو طائر آكل للحشرات ، والذي يمكنه أيضًا أن ينقر الخنفساء نفسها. يمكن أن تصبح الخنفساء أيضًا ضحية للعنكبوت. لذلك، في الطبيعة الحقيقية، لا تتشكل سلاسل الغذاء، ولكن الشبكات الغذائية.
أثناء انتقال الطاقة من مستوى غذائي إلى آخر (من النباتات إلى العاثيات النباتية، ومن العاثيات النباتية إلى الحيوانات المفترسة من الدرجة الأولى، ومن الحيوانات المفترسة من الدرجة الأولى إلى الحيوانات المفترسة من الدرجة الثانية) يتم فقدان ما يقرب من 90٪ من الطاقة من خلال البراز والتنفس. بالإضافة إلى ذلك، تأكل العاثيات النباتية حوالي 10% فقط من الكتلة الحيوية النباتية، والباقي يجدد مخزون المخلفات ثم يتم تدميره بواسطة المحللات. لذلك، تكون المنتجات البيولوجية الثانوية أقل بنسبة 20-50 مرة من المنتجات الأولية.
أرز. الأنواع الرئيسية للنظم البيئية
إنشاء تطابق بين خصائص وأسماء وظائف المادة الحية في المحيط الحيوي (وفقًا لـ V. I. Vernadsky): لكل موضع محدد في العمود الأول، حدد الموضع المقابل من العمود الثاني.
اكتب الأرقام المحددة في الجدول تحت الحروف المقابلة.
| أ | ب | في | ز | د |
توضيح.
1) الأكسدة: ب) تكوين الماء وثاني أكسيد الكربون أثناء تنفس الكائنات الهوائية؛
د) تقليل ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي
2) الغاز: أ) إطلاق الميثان في الغلاف الجوينتيجة لنشاط البكتيريا نزع النتروجين
3) التركيز: ب) تراكم أملاح السيليكون في خلايا ذيل الحصان؛ د) تكوين الحجر الجيري
الجواب: 21313
ملحوظة.
وظائف المادة الحية.
وفقا لفيرناديسكي - تسعة: الغاز، الأكسجين، الأكسدة، الكالسيوم، الاختزال، التركيز، وظيفة تدمير المركبات العضوية، وظيفة التحلل الاختزالي، وظيفة التمثيل الغذائي والتنفس للكائنات الحية. حاليا، مع الأخذ بعين الاعتبار الأبحاث الجديدة، يتم تمييز الوظائف التالية.
البيوجيوكيميائيةوظيفة البشرية هي خلق المواد وتحويلها بواسطة البشرية.
وظيفة الطاقة. امتصاص الطاقة الشمسية أثناء عملية التمثيل الضوئي والطاقة الكيميائية أثناء تحلل المواد المشبعة بالطاقة، ونقل الطاقة عبر السلاسل الغذائية (تستخدمها الكائنات غيرية التغذية). يتم توزيع الطاقة الممتصة داخل النظام البيئي بين الكائنات الحية على شكل غذاء. ويتبدد جزء من الطاقة على شكل حرارة، وجزء منها يتراكم في المادة العضوية الميتة ويتحول إلى حالة أحفورية. هذه هي الطريقة التي تشكلت بها رواسب الخث والفحم والنفط والمعادن الأخرى القابلة للاحتراق.
وظيفة مدمرة. وتتكون هذه الوظيفة من التحلل، وتمعدن المواد العضوية الميتة، والتحلل الكيميائي للصخور، وإشراك المعادن الناتجة في الدورة الحيوية، أي. يؤدي إلى تحول المادة الحية إلى مادة خاملة. ونتيجة لذلك، تتشكل أيضًا المادة الحيوية والمواد الخاملة الحيوية في المحيط الحيوي. على الصخور - البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة والفطريات والأشنات - لها تأثير كيميائي قوي على الصخور بمحاليل مجموعة كاملة من الأحماض - الكربونيك والنيتريك والكبريت والعضوية المختلفة. من خلال تحلل بعض المعادن بمساعدتها، تستخرج الكائنات الحية بشكل انتقائي وتدرج في الدورة الحيوية أهم العناصر الغذائية - الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والفوسفور والسيليكون والعناصر الدقيقة.
وظيفة التركيز. هذا هو الاسم الذي يطلق على التراكم الانتقائي خلال الحياة لأنواع معينة من المواد اللازمة لبناء جسم الكائن الحي أو تلك التي يتم إزالتها منه أثناء عملية التمثيل الغذائي. نتيجة لوظيفة التركيز، تقوم الكائنات الحية باستخراج وتراكم العناصر الحيوية للبيئة. تهيمن ذرات العناصر الخفيفة على تكوين المادة الحية: الهيدروجين والكربون والنيتروجين والأكسجين والصوديوم والمغنيسيوم والسيليكون والكبريت والكلور والبوتاسيوم والكالسيوم والحديد والألمنيوم. الكربون: الحجر الجيري، الطباشير، الفحم، النفط، البيتومين، الخث، الصخر الزيتي (السابروبيل + الدبال)، السابروبيل (الرواسب السفلية لمسطحات المياه العذبة التي يبلغ عمرها قرونًا - الطمي). بعض الأنواع عبارة عن مكثفات محددة لعناصر معينة: الأعشاب البحرية (عشب البحر) - اليود، الحوذان - الليثيوم، الطحلب البطي - الراديوم، الدياتومات والحبوب - السيليكون، الرخويات والقشريات - النحاس، الفقاريات - الحديد، البكتيريا - المنغنيز، إلخ.
جنبا إلى جنب مع وظيفة التركيز للكائن الحي، يتم إطلاق مادة معاكسة لها وفقا للنتائج - نثر.يتجلى من خلال الأنشطة الغذائية والنقل للكائنات الحية. على سبيل المثال، تشتت المادة عندما تفرز الكائنات الحية فضلات، أو موت الكائنات الحية أثناء أنواع مختلفة من الحركات في الفضاء، أو التغيرات في الجلد. وينتشر الحديد الموجود في هيموجلوبين الدم، على سبيل المثال، من خلال الحشرات الماصة للدم.
وظيفة تشكيل البيئة. تحويل المعلمات الفيزيائية والكيميائية للبيئة (الغلاف الصخري، الغلاف المائي، الغلاف الجوي) نتيجة للعمليات الحيوية في الظروف المواتية لوجود الكائنات الحية.
هذه الوظيفة هي نتيجة مشتركة لوظائف المادة الحية التي تمت مناقشتها أعلاه: توفر وظيفة الطاقة الطاقة لجميع حلقات الدورة البيولوجية؛ ويساهم التركيز والتدمير في استخلاص العناصر من البيئة الطبيعية وتراكم عناصر متناثرة ولكنها ذات أهمية حيوية للكائنات الحية. من المهم جدًا ملاحظة أنه نتيجة لوظيفة تكوين البيئة، حدثت الأحداث المهمة التالية في الغلاف الجغرافي: تغير التركيب الغازي للغلاف الجوي الأولي، وتغير التركيب الكيميائي لمياه المحيط الأولي، وتشكلت طبقة من الصخور الرسوبية في الغلاف الصخري، وظهر غطاء تربة خصبة على سطح الأرض.
الوظائف الأربع للمادة الحية التي تم النظر فيها هي الوظائف الرئيسية والمحددة. ويمكن تمييز بعض الوظائف الأخرى للمادة الحية، على سبيل المثال:
وظيفة الغازيحدد هجرة الغازات وتحولاتها، ويضمن تكوين الغاز في المحيط الحيوي.
الكتلة السائدة من الغازات على الأرض هي من أصل حيوي. أثناء عمل المادة الحية، يتم إنشاء الغازات الرئيسية: النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين والميثان وما إلى ذلك. انتهاك ثاني أكسيد الكربون => تأثير الاحتباس الحراري.
وظيفة الأكسدة والاختزاليتكون من التحول الكيميائي بشكل رئيسي لتلك المواد التي تحتوي على ذرات ذات حالة أكسدة متغيرة (مركبات الحديد والمنغنيز والنيتروجين وما إلى ذلك). في الوقت نفسه، تسود عمليات الأكسدة والاختزال الحيوية على سطح الأرض.
وظيفة النقل- انتقال المادة ضد الجاذبية وفي الاتجاه الأفقي. ومن المعروف منذ زمن نيوتن أن حركة المادة التي تتدفق على كوكبنا تتحدد بقوة الجاذبية. تتحرك المادة غير الحية على طول مستوى مائل حصريًا من الأعلى إلى الأسفل. فقط في هذا الاتجاه تتحرك الأنهار والأنهار الجليدية والانهيارات الثلجية والصخور الصخرية. المادة الحية هي العامل الوحيد الذي يحدد الحركة العكسية للمادة - من الأسفل إلى الأعلى، من المحيط - إلى القارات.
بسبب الحركة النشطة، يمكن للكائنات الحية أن تحرك مواد أو ذرات مختلفة في الاتجاه الأفقي، على سبيل المثال، من خلال أنواع مختلفة من الهجرات. أطلق فيرنادسكي على حركة أو هجرة المواد الكيميائية عن طريق المادة الحية هجرة الذرات أو المادة الحيوية.
الجواب: 21313
المنتجين –الكائنات الحية التي تنتج مادة عضوية من مركبات غير عضوية (الكائنات ذاتية التغذية هي نباتات تنتج مادة عضوية من خلال عملية التمثيل الضوئي، والكائنات ذاتية التغذية هي بعض الكائنات الحية التي تنتج مادة عضوية من خلال التفاعلات الكيميائية) .
المحللون –كائنات حية تقوم خلال حياتها بتحويل المادة العضوية إلى مادة غير عضوية (معظم الكائنات الحية الدقيقة والفطريات).
تعيش المحللات على المواد العضوية الميتة، وتحولها مرة أخرى إلى مركبات غير عضوية. هذا التصنيف نسبي، حيث أن المستهلكين والمنتجين أنفسهم يعملون جزئيًا كمحللين، ويطلقون منتجات التمثيل الغذائي المعدنية في البيئة طوال حياتهم.
من حيث المبدأ، يمكن الحفاظ على دورة الذرات في النظام دون رابط وسيط - المستهلكين، وذلك بفضل أنشطة مجموعتين أخريين. ومع ذلك، فإن مثل هذه النظم البيئية تحدث على سبيل الاستثناءات، على سبيل المثال، في تلك المناطق التي تتكون فيها المجتمعات من الكائنات الحية الدقيقة فقط. تلعب الحيوانات دور المستهلكين في الطبيعة بشكل رئيسي، كما أن أنشطتها في الحفاظ على وتسريع الهجرة الدورية للذرات في النظم البيئية معقدة ومتنوعة.
السلاسل الغذائية والمستويات الغذائية
جزيئات عضوية، التي يتم تصنيعها بواسطة الكائنات الذاتية التغذية، تعمل كمصدر للتغذية (المادة والطاقة) للحيوانات غيرية التغذية. وهذه الحيوانات بدورها تأكلها حيوانات أخرى وبهذه الطريقة تنتقل الطاقة عبر سلسلة من الكائنات الحية، حيث يتغذى كل كائن لاحق على الكائن الذي يسبقه. يسمى هذا التسلسل بالسلسلة الغذائية، وكل رابط في السلسلة يتوافق مع مستوى غذائي معين (من الكأس اليوناني - الغذاء). يتكون المستوى الغذائي الأول دائمًا من كائنات ذاتية التغذية، تسمى المنتجين (من المنتج اللاتيني - "ينتج"). المستوى الثاني هو الحيوانات العاشبة (phytophages) ، والتي تسمى المستهلكين (من الكلمة اللاتينية consumo - "أنا ألتهم") من الدرجة الأولى ؛ المستوى الثالث (على سبيل المثال، الحيوانات المفترسة) - مستهلكو الدرجة الثانية، إلخ.
عادة في النظام البيئيفي بعض الأحيان 4-5 المستويات الغذائيةونادرًا ما يزيد عن 6. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة فقدان بعض المادة والطاقة عند كل مستوى (الاستهلاك غير الكامل للطعام، وتنفس المستهلكين، والموت "الطبيعي" للكائنات الحية، وما إلى ذلك)؛ تنعكس هذه الخسائر في الشكل ويتم مناقشتها بمزيد من التفصيل في المقالة المقابلة. ومع ذلك، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن طول السلسلة الغذائية محدود أيضًا بعوامل أخرى. ربما يلعب توافر الغذاء المفضل والسلوك الإقليمي دورًا مهمًا، مما يقلل من كثافة استيطان الكائنات الحية، وبالتالي عدد المستهلكين من ذوي الرتب العليا في موطن معين. وفقًا للتقديرات الحالية، في بعض النظم البيئية، لا تستهلك العاثيات النباتية ما يصل إلى 80% من الإنتاج الأولي. تصبح المواد النباتية الميتة فريسة للكائنات الحية التي تتغذى على المخلفات (المخلفات) أو المخفضات (المدمرة). في هذه الحالة، نتحدث عن السلاسل الغذائية الفتاتية. تسود سلاسل الغذاء الفتاتية، على سبيل المثال، في الغابات الاستوائية المطيرة.
المنتجين
تقريبا جميع المنتجين- الكائنات ذاتية التغذية الضوئية، أي النباتات الخضراء والطحالب وبعض بدائيات النوى، مثل البكتيريا الزرقاء (التي كانت تسمى سابقًا الطحالب الخضراء المزرقة). إن دور الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية على نطاق المحيط الحيوي لا يكاد يذكر. تعد الطحالب المجهرية والبكتيريا الزرقاء التي تشكل العوالق النباتية المنتجين الرئيسيين للنظم البيئية المائية. على العكس من ذلك، فإن المستوى الغذائي الأول للنظم الإيكولوجية الأرضية تهيمن عليه النباتات الكبيرة، على سبيل المثال، الأشجار في الغابات، والأعشاب في السافانا، والسهوب، والحقول، وما إلى ذلك.
تدفق الطاقة ودورة المواد في سلسلة غذائية نموذجية. يرجى ملاحظة أن التبادل في الاتجاهين ممكن بين الحيوانات المفترسة وآكلات المخلفات، وكذلك المحللات: تتغذى الحيوانات المفترسة على الحيوانات المفترسة الميتة، وتأكل الحيوانات المفترسة في بعض الحالات آكلات المخلفات الحية والمتحللات. Phytophages هم مستهلكون من الدرجة الأولى. الحيوانات آكلة اللحوم هي مستهلكة للطلبات الثانية والثالثة وما إلى ذلك.
المستهلكين من الدرجة الأولى
على الأرض، phytophages الرئيسية- الحشرات والزواحف والطيور والثدييات. في المياه العذبة ومياه البحر، عادة ما تكون هذه قشريات صغيرة (دافنيا، جوز البحر، يرقات السلطعون، إلخ) وذوات الصدفتين؛ معظمها عبارة عن مغذيات مرشحة، تقوم بتصفية المنتجين، كما هو موضح في المقالة المقابلة. والعديد منها، جنبًا إلى جنب مع الأوليات، جزء من العوالق الحيوانية - وهي مجموعة من الكائنات المجهرية المنجرفة غير المتجانسة التي تتغذى على العوالق النباتية. تعتمد حياة المحيطات والبحيرات بشكل كامل تقريبًا على الكائنات الحية العوالق، والتي تشكل فعليًا بداية جميع سلاسل الغذاء في هذه النظم البيئية.
