что такое продуценты что такое консументы редуценты
Что такое редуценты, консументы и продуценты
Как конкретные организмы связаны процессом питания? Возьмем простейшие сети организмов елового леса. Все участники этих отношений объединяются в трофическую (пищевую) цепь. В любом лесу их немало.
Многие из компонентов одной цепи принимают участие и в других. Все вместе они образуют трофическую сеть биоценоза. Ее изучение позволяет установить наиболее значимые связи организмов в биоценозе.
Продуценты и консументы
Вам будет интересно: Куда лучше поступить после 9 класса: список профессий
Что такое редуцент?
Звенья одной цепи
Консументы создают вторичную продукцию. Часть ее тратится в процессе жизнедеятельности животных, бактерий, грибов. Остается чистая вторичная продукция.
Весь процесс состоит из звеньев, составляющих цепь:
Важность редуцентов
Из-за недостатка энергии невозможно существование высоких экологических пирамид с длинными цепями питания. Существует закономерность потока энергии в экосистеме. Далеко не все организмы одного уровня поедаются другими. Значительная часть их отмирает и поступает в так называемый опад.
В сухопутных, особенно в лесных экосистемах, значительная часть первичной продукции уничтожается редуцентами. Об этом свидетельствует большое количество подстилки на лугах или в степях. Ведь что такое редуценты? Это своеобразные мусорщики. В устойчивой экосистеме процессы сбалансированы: суммарная продуктивность должна быть равна энергетическим тратам. Подобное равновесие требует полной утилизации годичной первичной продукции консументами. Это достаточно редкое явление, но благодаря компенсаторной деятельности биокомпонентов экосистема стремится к нему.
Круговорот химических элементов
Второй важнейшей функциональной особенностью экосистемы является поток вещества. Абиотическая среда содержит множество химических элементов, часть из них принимает участие в малом (биологическом) круговороте, который свойственен любой экосистеме. Это биогенные элементы, входящие в органические молекулы.
Из всей таблицы Менделеева, содержащей 108 элементов, биологическую значимость имеют 27. Именно они после гибели и воздействия на них редуцентов возвращаются в окружающую среду и вновь могут быть использованы. Этим круговорот вещества отличается от потока энергии в экосистеме. Энергия не может использоваться вторично. Теоретически можно представить замкнутый цикл круговорота вещества в идеальных условиях. Однако в природе такого не происходит. Часть атомов мигрирует вместе с перемещением воды, воздушных масс и живых организмов.
Скорость круговорота элементов бывает разной. Неодинаковы и химические превращения в живых организмах. Так, вода, попадая в растения, частично вовлекается в процесс транспирации и довольно быстро возвращается в атмосферу. Частично она участвует в процессе фотосинтеза, и водород включается в состав органических молекул, где задерживается гораздо дольше.
Кислород, входящий в состав воды, сразу поступает в атмосферу и используется животными в процессе дыхания. В то же время вода поступает непосредственно к животным из абиотической среды.
Иначе обстоит дело с углеродом. Он поступает в круговорот через растения. В реакциях фотосинтеза образуется кислород, который выделяется в атмосферу и используется при дыхании животными. Углерод связывается растениями в органических молекулах и таким образом сохраняется в фитомассе. Частично он потребляется животными и редуцентами. Таким образом углерод из окружающей среды проходит через все трофические уровни и вновь возвращается в атмосферу.
При рассмотрении данных примеров становится понятно, что такое редуценты и какие функции в природе они выполняют.
Экосистема и ее факторы
Продуценты, консументы и редуценты
Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические вещества, потребляемые животными.
Пищевые цепи
Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.
В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем, что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.
Экологическая пирамида
Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы (пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей с повышением трофического уровня.
Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.
Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и 10000 кг фитопланктона.
Агроценоз
Факторы экосистемы
К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).
В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились «озоновые дыры», ускорилось глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.
За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ, растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого организма вырабатывается своя адаптация.
Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.
Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность человека играет решающий фактор в исчезновении видов.
Закон оптимума
За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума, то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.
Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим (лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор, который более всего отклоняется от своего оптимального значения.
Метафорически представить этот закон можно с помощью «бочки Либиха». Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора сводит на нет благоприятность остальных факторов.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Продуценты, консументы, редуценты — функции, примеры и роль в экосистеме
Пищевая (трофическая) цепь является неотъемлемой частью существования всего живого на планете. Это объясняется тем, что благодаря её существованию происходит перенос вещества и энергии за счет поедания одних представителей живой природы другими. К этим представителям, населяющим экосистему, можно отнести продуценты, редуценты и консументы.
Структура компонентов и трофические цепи
В связи с тем, что жизнеспособность невозможна без круговорота энергии, все организмы отдают её друг другу в последовательном порядке. По правилу 10% Линдемана, которое изучают экология и биология, последующее звено пищевой цепи получает 10% энергии, которая была накоплена предыдущим. Число кажется небольшим, но для того, чтобы осознать масштабность такого объема и причины размеров, необходимо понять, кто её вырабатывает, а кто её получает, и является ли этот процесс конечным?
Типы пищевых цепей
Существует два типа трофических связей:
Продуценты, консументы и редуценты — это основные структурные компоненты обмена. Поскольку основной источник тепла — Солнце, то с него начинается весь поток, который должен обрабатываться живыми организмами. В первую очередь, большую его часть принимают на себя продуценты в процессе фотосинтеза.
Продуценты и их роль в цепях
Люди задаются вопросом и часто не понимают, как получают энергию продуценты? Всё дело в фотосинтезе, который обеспечивает их солнечным светом.
Фотосинтез — важнейший химический процесс, который возникает в зеленых растениях. Свет поглощается хлорофиллами — органеллами клетки, присущими только растительному организму, расщепляется на водород и кислород. Водород и АТФ дают возможность превратить углекислый газ (СО2) в сахара, а именно глюкозу и крахмал.
Кислород же участвует непосредственно в обмене веществ. С помощью этого процесса всё, содержащее хлоропласты, и формирует своё тело.
Продуценты — это те организмы, которые способны производить органическое из неорганического. Их еще называют автотрофами, создающими самыми первыми вещество для биосферы и формирующими экосистему. Автотрофы способны накапливать в себе вещества, и по этому признаку они подразделяются на два основных вида:
Именно за счет этих типов и формируются остальные звенья в цепи. Насаждения леса, комнатные растения — всё это обогащает среду обитания кислородом.
Далее следует звено, именующееся консументами.
Консументы и их порядок
Консументы, или гетеротрофы — потребители готовой энергии. Они не способны синтезировать сами, поэтому нуждаются в тех веществах, что произвели для них. В ходе пищеварения они расщепляют полимерные соединения и усваивают мономерные. Существуют и некоторые растения, неспособные синтезировать вещества, например, раффлезия. Живут они за счет паразитизма на зеленом растении, ведь хлорофилл выработать сами не могут.
Следуя правилу 10%, можно сделать вывод о том, что 90% энергии будет потеряно. Именно по количеству полученной энергии консументы и делятся на свои порядки:
В крайне редких случаях экологическая пирамида может достигать четырех порядков. Грибы также относятся к гетеротрофам, поскольку часто паразитируют на пнях, корнях растения или даже на теле животного или человека. Но и не стоит их исключать из списка редуцентов. Эти организмы имеют довольно большое значение на протяжении всех компонентов, ведь могут находиться в трех структурах. Консументы — немаловажный компонент, формирующий биогеоценозы, ведь они формируют пищу для деструкторов.
Существуют и дополнительные звенья в трофических цепях. К ним можно отнести детритофагов, способствующих развитию основных. Поскольку они питаются разлагающимся органическим веществом, они также накапливают энергию в своих телах и могут послужить источником пищи для дальнейшего звена. Например, жук-навозник, питающийся гниющей органикой, может быть съеден птицей, гибель которой также послужит источником накопления энергии. Второй наглядный пример: шакалы, поедающие мертвую газель, в дальнейшем будут выполнять роль источника еды для консументов более высокого порядка.
Редуценты, или деструкторы
Редуценты — те организмы, которые разрушают отмершие остананки продуцентов и консументов, превращая их снова в простые органические соединения и неорганику. Называются также сапротрофами. Люди часто путают их с детритофагами. В отличие от последних деструкторы не оставляют твердые остатки, которые не способны перевариться.
Поскольку они способны к переработке и растительных, и животных остатков, их часто относят к отдельному трофическому уровню. К группе разрушителя, способного переварить органику, относят микроорганизмы и некоторые виды грибов. Довольно часто к ним относят и паразитов, населяющих тела, например, бычий цепень, аскариды и другие.
Их роль в экологической системе очень важна и неотъемлема, поскольку группа деструкторов способна вернуть в почву питательные вещества, которые снова войдут в круговорот и будут обеспечивать нормальную функцию продуцентов. Экосистеме будет сложнее обходиться без них, нежели без консументов.
Для чего нужна трофическая цепь?
Трофические уровни. Пищевая сеть
Трофический уровень — то конкретное место, которое занимает организм в цепочке. Проследить взаимосвязь можно на примере таблицы продуцентов, редуцентов и консументов:
| Трофический уровень (Т.У.) | Пример |
| Первый Т. У. | Автотроф, производящий пищу для себя же из солнечной энергии (растение, сине-зеленые водоросли и др.) |
| Второй Т. У. | Гетеротроф, питающийся автотрофом (насекомые, травоядные и др.) |
| Третий Т. У. | Поедающие травоядных хищники |
| Четвертый Т. У. | Третичные потребители (сова, которая поедает змею) |
| Пятый Т. У. | Четвертичный потребитель: ястреб питается совами |
Совокупность множества цепей называется сетью. Сеть — глобальная связь всех цепей, которая поддерживается вследствие гомеостаза. Поэтому важно изучать все составляющие, соблюдать их охрану и беречь популяции от сокращения численности.
Структура компонентов и трофические цепи
В связи с тем, что жизнеспособность невозможна без круговорота энергии, все организмы отдают её друг другу в последовательном порядке. По правилу 10% Линдемана, которое изучают экология и биология, последующее звено пищевой цепи получает 10% энергии, которая была накоплена предыдущим. Число кажется небольшим, но для того, чтобы осознать масштабность такого объема и причины размеров, необходимо понять, кто её вырабатывает, а кто её получает, и является ли этот процесс конечным?
Типы пищевых цепей
Существует два типа трофических связей:
Продуценты, консументы и редуценты — это основные структурные компоненты обмена. Поскольку основной источник тепла — Солнце, то с него начинается весь поток, который должен обрабатываться живыми организмами. В первую очередь, большую его часть принимают на себя продуценты в процессе фотосинтеза.
Продуценты и их роль в цепях
Люди задаются вопросом и часто не понимают, как получают энергию продуценты? Всё дело в фотосинтезе, который обеспечивает их солнечным светом.
Фотосинтез — важнейший химический процесс, который возникает в зеленых растениях. Свет поглощается хлорофиллами — органеллами клетки, присущими только растительному организму, расщепляется на водород и кислород. Водород и АТФ дают возможность превратить углекислый газ (СО2) в сахара, а именно глюкозу и крахмал.
Кислород же участвует непосредственно в обмене веществ. С помощью этого процесса всё, содержащее хлоропласты, и формирует своё тело.
Продуценты — это те организмы, которые способны производить органическое из неорганического. Их еще называют автотрофами, создающими самыми первыми вещество для биосферы и формирующими экосистему. Автотрофы способны накапливать в себе вещества, и по этому признаку они подразделяются на два основных вида:
Именно за счет этих типов и формируются остальные звенья в цепи. Насаждения леса, комнатные растения — всё это обогащает среду обитания кислородом.
Далее следует звено, именующееся консументами.
Консументы и их порядок
Консументы, или гетеротрофы — потребители готовой энергии. Они не способны синтезировать сами, поэтому нуждаются в тех веществах, что произвели для них. В ходе пищеварения они расщепляют полимерные соединения и усваивают мономерные. Существуют и некоторые растения, неспособные синтезировать вещества, например, раффлезия. Живут они за счет паразитизма на зеленом растении, ведь хлорофилл выработать сами не могут.
Следуя правилу 10%, можно сделать вывод о том, что 90% энергии будет потеряно. Именно по количеству полученной энергии консументы и делятся на свои порядки:
В крайне редких случаях экологическая пирамида может достигать четырех порядков. Грибы также относятся к гетеротрофам, поскольку часто паразитируют на пнях, корнях растения или даже на теле животного или человека. Но и не стоит их исключать из списка редуцентов. Эти организмы имеют довольно большое значение на протяжении всех компонентов, ведь могут находиться в трех структурах. Консументы — немаловажный компонент, формирующий биогеоценозы, ведь они формируют пищу для деструкторов.
Существуют и дополнительные звенья в трофических цепях. К ним можно отнести детритофагов, способствующих развитию основных. Поскольку они питаются разлагающимся органическим веществом, они также накапливают энергию в своих телах и могут послужить источником пищи для дальнейшего звена. Например, жук-навозник, питающийся гниющей органикой, может быть съеден птицей, гибель которой также послужит источником накопления энергии. Второй наглядный пример: шакалы, поедающие мертвую газель, в дальнейшем будут выполнять роль источника еды для консументов более высокого порядка.
Редуценты, или деструкторы
Редуценты — те организмы, которые разрушают отмершие остананки продуцентов и консументов, превращая их снова в простые органические соединения и неорганику. Называются также сапротрофами. Люди часто путают их с детритофагами. В отличие от последних деструкторы не оставляют твердые остатки, которые не способны перевариться.
Поскольку они способны к переработке и растительных, и животных остатков, их часто относят к отдельному трофическому уровню. К группе разрушителя, способного переварить органику, относят микроорганизмы и некоторые виды грибов. Довольно часто к ним относят и паразитов, населяющих тела, например, бычий цепень, аскариды и другие.
Их роль в экологической системе очень важна и неотъемлема, поскольку группа деструкторов способна вернуть в почву питательные вещества, которые снова войдут в круговорот и будут обеспечивать нормальную функцию продуцентов. Экосистеме будет сложнее обходиться без них, нежели без консументов.
Для чего нужна трофическая цепь?
Трофические уровни. Пищевая сеть
Трофический уровень — то конкретное место, которое занимает организм в цепочке. Проследить взаимосвязь можно на примере таблицы продуцентов, редуцентов и консументов:
| Трофический уровень (Т.У.) | Пример |
| Первый Т. У. | Автотроф, производящий пищу для себя же из солнечной энергии (растение, сине-зеленые водоросли и др.) |
| Второй Т. У. | Гетеротроф, питающийся автотрофом (насекомые, травоядные и др.) |
| Третий Т. У. | Поедающие травоядных хищники |
| Четвертый Т. У. | Третичные потребители (сова, которая поедает змею) |
| Пятый Т. У. | Четвертичный потребитель: ястреб питается совами |
Совокупность множества цепей называется сетью. Сеть — глобальная связь всех цепей, которая поддерживается вследствие гомеостаза. Поэтому важно изучать все составляющие, соблюдать их охрану и беречь популяции от сокращения численности.
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Основные термины и
Объект изучения экологии — взаимодействие пяти уровней организации живой материи:
популяции — это группы организмов, принадлежащих одному виду, проживающих на определенной территории (ареале). Щуки в реке, белки в лесах Липецкой области, слоны в африканской саванне, население отдельной страны или все население Земли — это примеры популяции.
сообщества — взаимосвязанные популяции разных видов, которые обитают на одной определенной территории и у них примерно одинаковые условия существования. Например, сообщество саванны — это слоны, львы, гиены, птицы, большое количество видов насекомых и т.д. Виды разные, но их связывает одна территория проживания.
экосистемы — это совокупность сообществ + абиотические факторы — химическими и физическими параметры среды обитания.
Биотические и абиотические факторы
Абиотические = неживые — физические и химические параметры системы. Например,свет, температура, количество осадков, соленость воды, скорость течения и т. д.
Температурный фактор
Все организмы по отношению к температурному фактору делятся на две большие группы: пойкилотермные и гомойотермные.
Пойкилотермные организмы не могут поддерживать постоянную температуру тела: у них она зависит от температуры окружающей среды.
К гомойотермным организмам относятся только две группы животных — птицы и млекопитающие. Они поддерживают определенную постоянную температуру тела вне зависимости от внешних температур.
Влажность
Растения, например, четко делятся по этому фактору на следующие категории:
гидатофиты
гидрофиты
гигрофиты
мезофиты
погруженные в воду
(кувшинка, водоросли
(тростник, рогоз)
(рис, бегония)
(большинство растений)
ксерофиты — живут у условиях дефицита влаги (суккуленты)
Освещенность
Выделяют три группы растений:
светолюбивые (им требуется высокий уровень солнечного освещения, в тени такие растения растут гораздо хуже; например, это земляника, василек, подсолнечник);
теневыносливые (они могут переносить затенение, но хорошо растут и на свету, к ним относятся многие лесные кустарники и травы);
тенелюбивые (занимают нижние ярусы в лесу или обитают глубоко в воде; это мхи, плауны, различные водоросли).
Биотические факторы — все живые организмы.
Антропогенные факторы — влияние человека ( в основном, негативное)
Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живой организм. Этот закон отражает то, как переносят живые организмы разную силу действия экологических факторов
Расстояние между верхними и нижними границами выносливости называют толерантностью вида или диапазоном его устойчивости
Закон ограничивающего фактора (закон Либиха): наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимального значения для данного организма
Продуценты, консументы, редуценты
Термины и определения организмов по преобладающему способу питания:
автотрофы и гетеротрофы
Автотрофы — организмы, которые сами производят себе пищу («авто-» сам, «троф-» питание, пища), т.е. синтезируют органические вещества из неорганических с помощью фотосинтеза и хемосинтеза. Поэтому другой термин, описывающий таких организмов — продуценты. Продуцентами являются все растения и некоторые бактерии. Они производят пищу себе и снабжают питанием всех остальных — и консументов, и редуцентов.
Продуценты, консументы, редуценты
Редуценты – («reduce» — утилизировать, сокращать) — организмы, потребляющие питательные вещества и энергию, разлагая и перерабатывая остатки мертвых организмов.
Редуценты могут просто потреблять мертвые организмы и останки, тогда их называют Детритофагами. Это шакалы, грифы, черви.
В вопросах ЕГЭ по биологии термин «редуценты» применяют исключительно к деструкторам.
Экологические среды жизни
Водная среда (гидросфера) — первая среда, которую заселили живые организмы на планете Земля.
Ее основные характеристики:
В водной среде выделяют несколько групп организмов: планктон, нектон и бентос.
Планктон — организмы, обитающие в верхней толще воды и плывущие пассивно по течению. Это, в основном, мелкие организмы самых разных царств, отделов и классов — бактери, водоросли (фитопланктон), гетеротрофные мелкие организмы — зоопланктон: простейшие, кишечнополостные, моллюски, икринки и личинки рыб, членистоногие…
Планктон непосредственно или через промежуточные звенья пищевой цепи является пищей для большинства остальных водных животных.
Нектон — более крупные организмы ( гетеротрофные), которые способны двигаться самостоятельно, а не под влиянием течения. Это рыбы, водные млекопитающие и т..п.
Бентос — организмы, обитающие на дне водемов. Это, в основном, черви, кораллы, моллюски и губки.
Наземно-воздушная среда (литосфера) — область между слоем почвы и озоновым слоем.
Ее основные характеристики:
Почвенная среда
Эта самая насыщенная живыми организмами среда
Ее основные характеристики:
Организменная — это, по сути, такие взаимодействия между организмами, как паразитизм, симбиоз, комменсализм и т.п.
Особенности этой среды:
Биологические ритмы организмов