Существование всех экосистем зависит от постоянного притока энергии, которая необходима всем организмам для поддержания их жизнедеятельности и самовоспроизведения. Поток энергии в экосистеме – это ее переход от организмов одного уровня к другому в форме химических связей органических соединений (пищи). Внутри экосистемы содержащие энергию вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей для гетеротрофов. Все живые организмы в экологической системе по типу питания можно разделить на три функциональные группы – продуценты, консументы, редуценты.
1. Продуценты – это зеленые растения-автотрофы, производящие органические вещества из неорганических и способные аккумулировать солнечную энергию.
2. Консументы – это животные-гетеротрофы, потребляющие готовые органические вещества. Консументы I порядка могут использовать органические вещества растений (травоядные животные). Гетеротрофы, использующие животную пищу, подразделяются на консументы II, III порядков и т. д. (плотоядные животные). Все они используют энергию химических связей, запасенную в органических веществах продуцентами.
3. Редуценты – это гетеротрофные микроорганизмы, грибы, разрушающие и минерализующие органические остатки. Таким образом, редуценты как бы заканчивают круговорот веществ, образуя неорганические вещества для вступления в новый цикл.
В процессе жизнедеятельности организмов происходит постоянный круговорот энергии и веществ, причем каждый вид использует лишь часть содержащейся в органических веществах энергии. В результате возникают цепи питания – трофические цепи или пищевые цепи, представляющие собой последовательность видов, извлекающих органические вещества и энергию из исходного пищевого вещества, при этом каждое предыдущее звено становится пищей для следующего.Такая закономерность получила название «правило экологической пирамиды» согласно которой в любой экосистеме биомасса каждого следующего звена в 10 раз меньше предыдущего. Потерянная в цепях питания энергия может быть восполнена только поступлением новых ее порций. Поэтому экосистемы являются открытыми системами, нуждающимися в притоке солнечной энергии или готовых запасов органического вещества.Отсюда вывод:передача энергии в экосистемах происходит согласно известным законам термодинамики:1. Энергия может переходить из одной формы в другую, но никогда не создаётся вновь и не исчезает.2. Не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии, без потери некоторой её части в виде тепла, то есть нет преобразований энергии со 100% эффективностью.Подсчитано, что с одного трофического уровня на другой передается лишь около 10% энергии. Эта закономерность получила название "правило десяти процентов".
Таким образом, большая часть энергии в цепи питания при переходе с одного уровня на другой теряется. К следующему звену в цепи питания поступает только та энергия, которая заключена в массе предыдущего поедаемого звена. Потери энергии составляют около 90% при каждом переходе через трофическую цепь. Например, если энергия растительного организма составляет 1000 Дж, то при полном поедании его травоядным животным в теле последнего ассимилируется всего 100 Дж, в теле хищника 10 Дж, а если этот хищник будет съеден другим, то в его теле ассимилируется только 1 Дж энергии, то есть 0,1%.
Answers & Comments
Существование всех экосистем зависит от постоянного притока энергии, которая необходима всем организмам для поддержания их жизнедеятельности и самовоспроизведения. Поток энергии в экосистеме – это ее переход от организмов одного уровня к другому в форме химических связей органических соединений (пищи). Внутри экосистемы содержащие энергию вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей для гетеротрофов. Все живые организмы в экологической системе по типу питания можно разделить на три функциональные группы – продуценты, консументы, редуценты.
1. Продуценты – это зеленые растения-автотрофы, производящие органические вещества из неорганических и способные аккумулировать солнечную энергию.
2. Консументы – это животные-гетеротрофы, потребляющие готовые органические вещества. Консументы I порядка могут использовать органические вещества растений (травоядные животные). Гетеротрофы, использующие животную пищу, подразделяются на консументы II, III порядков и т. д. (плотоядные животные). Все они используют энергию химических связей, запасенную в органических веществах продуцентами.
3. Редуценты – это гетеротрофные микроорганизмы, грибы, разрушающие и минерализующие органические остатки. Таким образом, редуценты как бы заканчивают круговорот веществ, образуя неорганические вещества для вступления в новый цикл.
В процессе жизнедеятельности организмов происходит постоянный круговорот энергии и веществ, причем каждый вид использует лишь часть содержащейся в органических веществах энергии. В результате возникают цепи питания – трофические цепи или пищевые цепи, представляющие собой последовательность видов, извлекающих органические вещества и энергию из исходного пищевого вещества, при этом каждое предыдущее звено становится пищей для следующего.Такая закономерность получила название «правило экологической пирамиды» согласно которой в любой экосистеме биомасса каждого следующего звена в 10 раз меньше предыдущего. Потерянная в цепях питания энергия может быть восполнена только поступлением новых ее порций. Поэтому экосистемы являются открытыми системами, нуждающимися в притоке солнечной энергии или готовых запасов органического вещества.Отсюда вывод:передача энергии в экосистемах происходит согласно известным законам термодинамики:1. Энергия может переходить из одной формы в другую, но никогда не создаётся вновь и не исчезает.2. Не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии, без потери некоторой её части в виде тепла, то есть нет преобразований энергии со 100% эффективностью.Подсчитано, что с одного трофического уровня на другой передается лишь около 10% энергии. Эта закономерность получила название "правило десяти процентов".
Таким образом, большая часть энергии в цепи питания при переходе с одного уровня на другой теряется. К следующему звену в цепи питания поступает только та энергия, которая заключена в массе предыдущего поедаемого звена. Потери энергии составляют около 90% при каждом переходе через трофическую цепь. Например, если энергия растительного организма составляет 1000 Дж, то при полном поедании его травоядным животным в теле последнего ассимилируется всего 100 Дж, в теле хищника 10 Дж, а если этот хищник будет съеден другим, то в его теле ассимилируется только 1 Дж энергии, то есть 0,1%.