Il ruolo delle catene alimentari. Esempi di catene alimentari in diverse foreste

Ogni creatura vivente sul nostro pianeta ha bisogno di nutrimento per il normale sviluppo. La nutrizione è il processo di fornitura di energia e degli elementi chimici necessari a un organismo vivente. La fonte di cibo per alcuni animali sono altre piante e animali. Il processo di trasferimento di energia e sostanze nutritive da un organismo vivente a un altro avviene mangiandosi l'uno dall'altro. Alcuni animali e piante servono da cibo per altri. Pertanto, l'energia può essere trasferita attraverso diversi collegamenti.

Viene chiamato l'insieme di tutti i collegamenti in questo processo circuito di potenza. Un esempio di catena alimentare può essere visto nella foresta, quando un uccello mangia un verme e poi diventa esso stesso cibo per una lince.

Tutti i tipi di organismi viventi, a seconda del luogo che occupano, sono divisi in tre tipi:

• produttori;
• consumatori;
• decompositori.

I produttori sono organismi viventi che producono i propri nutrienti. Ad esempio, piante o alghe. Per produrre sostanze organiche, i produttori possono utilizzare la luce solare o semplici composti inorganici come l'anidride carbonica o l'idrogeno solforato. Tali organismi sono anche chiamati autotrofi. Gli autotrofi sono il primo anello di qualsiasi catena alimentare e ne costituiscono la base, e l'energia ricevuta da questi organismi supporta ogni anello successivo.

Consumatori

I consumatori sono il prossimo anello. Il ruolo dei consumatori è svolto dagli organismi eterotrofi, cioè quelli che non producono autonomamente sostanze organiche, ma utilizzano altri organismi come cibo. I consumatori possono essere suddivisi in diversi livelli. Ad esempio, il primo livello comprende tutti gli erbivori, alcuni tipi di microrganismi e anche il plancton. Roditori, lepri, alci, cinghiali, antilopi e persino ippopotami appartengono tutti al primo livello.

Il secondo livello comprende piccoli predatori, come gatti selvatici, visoni, furetti, pesci mangiatori di plancton, gufi e serpenti. Questi animali servono da cibo per i consumatori di terzo livello: predatori più grandi. Questi sono animali come la volpe, la lince, il leone, il falco, il luccio, ecc. Tali predatori sono anche chiamati predatori all'apice. I migliori predatori non mangiano necessariamente solo quelli del livello precedente. Ad esempio, una piccola volpe può diventare preda di un falco e una lince può cacciare sia roditori che gufi.

Decompositori

Questi sono organismi che trasformano i prodotti dei rifiuti animali e la loro carne morta in composti inorganici. Questi includono alcuni tipi di funghi, batteri della decomposizione. Il ruolo dei decompositori è chiudere il ciclo delle sostanze in natura. Restituiscono al suolo e all'aria acqua e composti inorganici semplici, che i produttori utilizzano per le loro attività vitali. I decompositori trattano non solo gli animali morti, ma anche, ad esempio, le foglie cadute che iniziano a marcire nella foresta o l'erba secca nella steppa.

Reti trofiche

Tutte le catene alimentari esistono in costante relazione tra loro. L'insieme di diverse catene alimentari costituisce una rete trofica. Si tratta di una sorta di piramide composta da più livelli, ciascuno dei quali è formato da determinati anelli della catena alimentare. Ad esempio, nelle catene:

• mosca - rana - airone;
• cavalletta - serpente - falco;

La mosca e la cavalletta apparterranno al primo livello trofico, il serpente e la rana al secondo, l'airone e il falco al terzo.

Tipologie di catene alimentari: esempi in natura

Si dividono in pascolo e detriti. Filiere alimentari pastorali distribuito nelle steppe e negli oceani del mondo. L'inizio di queste catene sono i produttori. Ad esempio, erba o alghe. Poi vengono i consumatori di primo ordine, ad esempio gli erbivori o i pesciolini e i piccoli crostacei che si nutrono di alghe. Poi nella catena ci sono i piccoli predatori, come volpi, visoni, furetti, trespoli e gufi. I superpredatori, come leoni, orsi e coccodrilli, completano la catena. I superpredatori non sono prede per altri animali, ma dopo la loro morte servono come materiale alimentare per i decompositori. I decompositori partecipano al processo di decomposizione dei resti di questi animali.

Catene alimentari detritiche provengono da materia organica in decomposizione. Ad esempio, dalle foglie in decomposizione e dall'erba rimasta o dalle bacche cadute. Tali catene sono comuni nelle foreste decidue e miste. Foglie marce cadute - onischi - corvo. Ecco un esempio di tale catena alimentare. La maggior parte degli animali e dei microrganismi possono essere contemporaneamente collegamenti in entrambi i tipi di catene alimentari. Un esempio di ciò è il picchio che si nutre di insetti che decompongono il legno morto. Questi sono rappresentanti catena alimentare detriti... E il picchio stesso può diventare preda di un piccolo predatore, ad esempio una lince. La lince può anche cacciare i roditori, rappresentanti della catena alimentare del pascolo.

Qualsiasi catena alimentare non può essere molto lunga. Ciò è dovuto al fatto che solo il 10% dell'energia del livello precedente viene trasferita a ciascun livello successivo. La maggior parte di essi è composta da 3 a 6 collegamenti.

Chi mangia cosa

Crea una catena alimentare che racconti i personaggi della canzone "Una cavalletta sedeva nell'erba".

Gli animali che mangiano cibi vegetali sono chiamati erbivori. Quegli animali che mangiano insetti sono chiamati insettivori. Le prede più grandi vengono cacciate da animali predatori o rapaci. Anche gli insetti che mangiano altri insetti sono considerati predatori. Infine ci sono gli onnivori (mangiano sia cibi vegetali che animali).

In quali gruppi possono essere suddivisi gli animali in base al loro metodo di alimentazione? Compila la tabella.

Circuiti di potenza

Gli esseri viventi sono collegati tra loro in una catena alimentare. Ad esempio: gli alberi di pioppo crescono nella foresta. Le lepri mangiano la loro corteccia. Una lepre può essere catturata e mangiata da un lupo. Si scopre questa catena alimentare: pioppo tremulo - lepre - lupo.

Comporre e annotare i circuiti di alimentazione.
a) ragno, storno, mosca
Risposta: mosca - ragno - storno
b) cicogna, mosca, rana
Risposta: mosca - rana - cicogna
c) topo, grano, gufo
Risposta: grano - topo - gufo
d) lumaca, fungo, rana
Risposta: fungo - lumaca - rana
d) falco, scoiattolo, cono
Risposta: cono - scoiattolo - falco

Leggi brevi testi sugli animali dal libro "Con amore per la natura". Identificare e annotare il tipo di cibo che mangiano gli animali.

In autunno il tasso inizia a prepararsi per l'inverno. Mangia e ingrassa molto. Mangia tutto ciò che incontra: scarafaggi, lumache, lucertole, rane, topi e talvolta anche piccole lepri. Mangia bacche e frutti selvatici.
Risposta: il tasso è onnivoro

In inverno la volpe cattura topi e talvolta pernici sotto la neve. A volte va a caccia di lepri. Ma le lepri corrono più veloci della volpe e possono scappare da lei. In inverno, le volpi si avvicinano agli insediamenti umani e attaccano il pollame.
Risposta: volpe carnivora

Alla fine dell'estate e dell'autunno lo scoiattolo raccoglie i funghi. Li appunta sui rami degli alberi in modo che i funghi si secchino. Lo scoiattolo infila anche noci e ghiande nelle cavità e nelle fessure. Tutto ciò le sarà utile durante la mancanza di cibo invernale.
Risposta: lo scoiattolo è erbivoro

Il lupo è una bestia pericolosa. In estate attacca vari animali. Si nutre anche di topi, rane e lucertole. Distrugge i nidi di uccelli sul terreno, mangia uova, pulcini e uccelli.
Risposta: lupo carnivoro

L'orso fa a pezzi ceppi marci e cerca larve grasse di scarabei taglialegna e altri insetti che si nutrono di legno. Mangia di tutto: cattura rane, lucertole, in una parola, qualunque cosa incontri. Scava bulbi e tuberi di piante dal terreno. Spesso puoi trovare un orso nei campi di bacche, dove mangia avidamente le bacche. A volte un orso affamato attacca alci e cervi.
Risposta: l'orso è onnivoro

Sulla base dei testi del compito precedente, componi e annota diversi circuiti di alimentazione.

1. fragola - lumaca - tasso
2. corteccia d'albero - lepre - volpe
3. grano - uccello - lupo
4. legno - larve di scarabeo - taglialegna - orso
5. giovani germogli di alberi - cervi - orsi

Disegna una catena alimentare usando le immagini.

introduzione

Un esempio lampante di catena elettrica:

Classificazione degli organismi viventi in base al loro ruolo nel ciclo delle sostanze

Qualsiasi catena alimentare coinvolge 3 gruppi di organismi viventi:

Connessioni tra organismi nella catena alimentare

La catena alimentare, qualunque essa sia, crea strette connessioni tra vari oggetti sia di natura animata che inanimata. E la rottura di qualsiasi collegamento può portare a risultati disastrosi e ad uno squilibrio nella natura. La componente più importante e integrante di qualsiasi catena elettrica è l’energia solare. Senza di esso, non ci sarà vita. Quando si sposta lungo la catena alimentare, questa energia viene elaborata e ogni organismo la fa propria, passando solo il 10% al collegamento successivo.

Quando muore, il corpo entra in altre catene alimentari simili e così il ciclo delle sostanze continua. Tutti gli organismi possono facilmente lasciare una catena alimentare e spostarsi in un'altra.

Il ruolo delle aree naturali nel ciclo delle sostanze

Naturalmente, gli organismi che vivono nella stessa zona naturale creano tra loro catene alimentari speciali, che non possono essere ripetute in nessun'altra zona. Pertanto, la catena alimentare della zona steppica, ad esempio, è costituita da un'ampia varietà di erbe e animali. La catena alimentare nella steppa praticamente non include alberi, poiché ce ne sono pochissimi o sono rachitici. Per quanto riguarda il mondo animale, qui predominano artiodattili, roditori, falchi (falchi e altri uccelli simili) e insetti di vario genere.

Classificazione dei circuiti di potenza

Il principio delle piramidi ecologiche

Se consideriamo specificamente le catene che iniziano con le piante, l'intero ciclo delle sostanze in esse contenute proviene dalla fotosintesi, durante la quale viene assorbita l'energia solare. Le piante spendono la maggior parte di questa energia nelle loro funzioni vitali e solo il 10% va al collegamento successivo. Di conseguenza, ogni organismo vivente successivo richiede sempre più creature (oggetti) del collegamento precedente. Ciò è ben dimostrato dalle piramidi ecologiche, che vengono spesso utilizzate per questi scopi. Sono piramidi di massa, quantità ed energia.

Struttura della catena alimentare

Una catena alimentare è una struttura lineare connessa di collegamenti, ciascuno dei quali è collegato con gli anelli vicini dalla relazione “cibo-consumatore”. Gruppi di organismi, ad esempio specie biologiche specifiche, fungono da anelli della catena. Una connessione tra due legami viene stabilita se un gruppo di organismi funge da cibo per un altro gruppo. Il primo anello della catena non ha predecessori, cioè gli organismi di questo gruppo non utilizzano altri organismi come cibo, essendo produttori. Molto spesso in questo luogo si trovano piante, funghi e alghe. Gli organismi nell'ultimo anello della catena non fungono da cibo per altri organismi.

Ogni organismo possiede una certa quantità di energia, cioè possiamo dire che ogni anello della catena ha la propria energia potenziale. Durante il processo di alimentazione, l'energia potenziale del cibo viene trasferita al consumatore. Quando si trasferisce l'energia potenziale da un collegamento all'altro, fino all'80-90% viene persa sotto forma di calore. Questo fatto limita la lunghezza della catena alimentare, che in natura solitamente non supera i 4-5 anelli. Quanto più lunga è la catena trofica, tanto minore è la produzione del suo ultimo anello rispetto alla produzione di quello iniziale.

Rete trofica

Di solito, per ogni anello della catena, è possibile specificare non uno, ma diversi altri anelli ad esso collegati dal rapporto “cibo-consumatore”. Quindi, non solo le mucche, ma anche altri animali mangiano l'erba e le mucche sono cibo non solo per gli esseri umani. La creazione di tali connessioni trasforma la catena alimentare in una struttura più complessa - catena alimentare.

Livello trofico

Un livello trofico è un insieme di organismi che, a seconda del loro metodo di alimentazione e del tipo di cibo, costituiscono un certo anello della catena alimentare.

In alcuni casi, in una rete trofica, è possibile raggruppare i singoli collegamenti in livelli in modo tale che i collegamenti ad un livello fungano solo da cibo per il livello successivo. Questo raggruppamento è chiamato livello trofico.

Tipi di catene alimentari

Esistono 2 tipi principali di catene trofiche: pascolo E detritico.

Nella catena trofica del pascolo (catena del pascolo), la base è costituita da organismi autotrofi, poi ci sono animali erbivori che li consumano (consumatori) (ad esempio lo zooplancton che si nutre di fitoplancton), quindi predatori di 1° ordine (ad esempio i pesci che consumano zooplancton ), ordine dei predatori di 2° ordine (ad esempio, luccio che si nutre di altri pesci). Le catene trofiche sono particolarmente lunghe nell'oceano, dove molte specie (ad esempio il tonno) occupano il posto dei consumatori di quarto ordine.

Nelle catene trofiche detritiche (catene di decomposizione), più comuni nelle foreste, la maggior parte della produzione vegetale non viene consumata direttamente dagli erbivori, ma muore, quindi subisce la decomposizione da parte di organismi saprotrofi e la mineralizzazione. Pertanto, le catene trofiche detritiche partono dai detriti (resti organici), vanno ai microrganismi che se ne nutrono e quindi ai detritivori e ai loro consumatori: i predatori. Negli ecosistemi acquatici (soprattutto nei bacini eutrofici e nelle grandi profondità dell'oceano), parte della produzione di piante e animali entra anche nelle catene trofiche detritiche.

Le catene alimentari detritiche terrestri consumano più energia, poiché la maggior parte della massa organica creata dagli organismi autotrofi rimane non reclamata e muore, formando detriti. Su scala planetaria, le catene di pascolo rappresentano circa il 10% dell'energia e delle sostanze immagazzinate dagli autotrofi, mentre il 90% è incluso nel ciclo attraverso le catene di decomposizione.

Guarda anche

Letteratura

• Catena trofica / Dizionario enciclopedico biologico / capitolo. ed. M. S. Gilyarov. - M.: Enciclopedia sovietica, 1986. - P. 648-649.

Fondazione Wikimedia. 2010.

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CATENA ALIMENTARE, sistema di trasferimento di energia da organismo a organismo, in cui ogni organismo precedente viene distrutto dal successivo. Nella sua forma più semplice, il trasferimento di energia inizia dalle piante (PRODUTTORI PRIMARI). Il prossimo anello della catena è... ... Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

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Vedi Circuito di alimentazione... Ampio dizionario medico

Libri

• Il dilemma dell'onnivoro. Uno studio scioccante sulla dieta moderna, Pollan Michael. Hai mai pensato a come il cibo arriva sulla nostra tavola? Hai fatto la spesa al supermercato o al mercato agricolo? O forse hai coltivato i tuoi pomodori o hai portato un'oca con...

Negli ecosistemi, produttori, consumatori e decompositori sono uniti da complessi processi di trasferimento di sostanze ed energia, contenuta nel cibo creato principalmente dalle piante.

Il trasferimento dell'energia alimentare potenziale creata dalle piante attraverso un certo numero di organismi mangiando alcune specie da parte di altre è chiamato catena trofica (alimentare) e ciascun anello è chiamato livello trofico.

Tutti gli organismi che utilizzano lo stesso tipo di cibo appartengono allo stesso livello trofico.

Nella figura 4. viene presentato un diagramma della catena trofica.

Fig.4. Diagramma della catena alimentare.

Fig.4. Diagramma della catena alimentare.

Primo livello trofico formano produttori (piante verdi) che accumulano energia solare e creano sostanze organiche attraverso il processo di fotosintesi.

In questo caso, più della metà dell'energia immagazzinata nelle sostanze organiche viene consumata nei processi vitali delle piante, trasformandosi in calore e dissipandosi nello spazio, e il resto entra nella catena alimentare e può essere utilizzato da organismi eterotrofi di livelli trofici successivi durante nutrizione.

Secondo livello trofico formare consumatori del 1o ordine: si tratta di organismi erbivori (fitofagi) che si nutrono di produttori.

I consumatori di primo ordine spendono la maggior parte dell’energia contenuta nel cibo per sostenere i propri processi vitali, e il resto dell’energia viene utilizzata per costruire il proprio corpo, trasformando così il tessuto vegetale in tessuto animale.

Così , Consumatori di primo ordine svolgere la prima, fondamentale tappa della trasformazione della sostanza organica sintetizzata dai produttori.

I consumatori primari possono fungere da fonte di nutrimento per i consumatori di 2° ordine.

Terzo livello trofico formare consumatori del 2o ordine: si tratta di organismi carnivori (zoofagi) che si nutrono esclusivamente di organismi erbivori (fitofagi).

I consumatori di secondo ordine eseguono la seconda fase di trasformazione della materia organica nelle catene alimentari.

Tuttavia, le sostanze chimiche di cui sono costituiti i tessuti degli organismi animali sono abbastanza omogenee e quindi la trasformazione della sostanza organica durante il passaggio dal secondo livello trofico dei consumatori al terzo non è così fondamentale come durante il passaggio dal primo livello trofico alla seconda, dove i tessuti vegetali si trasformano in animali.

I consumatori secondari possono fungere da fonte di nutrimento per i consumatori di terzo ordine.

Quarto livello trofico formare consumatori del 3o ordine: questi sono carnivori che si nutrono solo di organismi carnivori.

Ultimo livello della catena alimentare occupato da decompositori (distruttori e detritivori).

Riduttori-distruttori (batteri, funghi, protozoi) nel corso della loro attività vitale decompongono i resti organici di tutti i livelli trofici dei produttori e dei consumatori in sostanze minerali, che vengono restituite ai produttori.

Tutti gli anelli della catena alimentare sono interconnessi e interdipendenti.

Tra di loro, dal primo all'ultimo collegamento, avviene il trasferimento di sostanze ed energia. Tuttavia, va notato che quando l'energia viene trasferita da un livello trofico all'altro, viene persa. Di conseguenza, la catena elettrica non può essere lunga e molto spesso è composta da 4-6 maglie.

Tuttavia, tali catene alimentari nella loro forma pura di solito non si trovano in natura, poiché ogni organismo ha diverse fonti di cibo, ad es. utilizza diversi tipi di cibo ed è esso stesso utilizzato come prodotto alimentare da numerosi altri organismi della stessa catena alimentare o anche di catene alimentari diverse.

Per esempio:

Gli organismi onnivori consumano sia i produttori che i consumatori come cibo, cioè sono contemporaneamente consumatori di primo, secondo e talvolta terzo ordine;

una zanzara che si nutre del sangue dell'uomo e degli animali predatori ha un livello trofico molto elevato. Ma la pianta della drosera palustre si nutre di zanzare, che è quindi allo stesso tempo una produttrice e una consumatrice di prim'ordine.

Pertanto, quasi tutti gli organismi che fanno parte di una catena trofica possono contemporaneamente far parte di altre catene trofiche.

Pertanto, le catene trofiche possono ramificarsi e intrecciarsi molte volte, formando complessi reti alimentari o reti trofiche (alimentari). , in cui la molteplicità e la diversità delle connessioni alimentari funge da importante meccanismo per il mantenimento dell'integrità e della stabilità funzionale degli ecosistemi.

Nella figura 5. mostra uno schema semplificato di una rete elettrica per un ecosistema terrestre.

L’intervento umano nelle comunità naturali di organismi attraverso l’eliminazione intenzionale o involontaria di una specie ha spesso conseguenze negative imprevedibili e porta alla perturbazione della stabilità degli ecosistemi.

Fig.5. Schema della rete trofica.

Esistono due tipi principali di catene trofiche:

catene di pascolo (filiere di pascolo o catene di consumo);

catene detritiche (catene di decomposizione).

Le catene di pascolo (catene di pascolo o catene di consumo) sono processi di sintesi e trasformazione delle sostanze organiche in catene trofiche.

Le catene dei pascoli iniziano con i produttori. Le piante viventi vengono mangiate dai fitofagi (consumatori del primo ordine), e i fitofagi stessi sono cibo per i carnivori (consumatori del secondo ordine), che possono essere mangiati dai consumatori del terzo ordine, ecc.

Esempi di catene di pascolo per gli ecosistemi terrestri:

3 collegamenti: pioppo tremulo → lepre → volpe; pianta → pecora → umano.

4 collegamenti: piante → cavallette → lucertole → falco;

nettare di fiori vegetali → mosca → uccello insettivoro →

uccello predatore.

5 collegamenti: piante → cavallette → rane → serpenti → aquila.

Esempi di catene di pascolo per gli ecosistemi acquatici:→

3 collegamenti: fitoplancton → zooplancton → pesce;

5 collegamenti: fitoplancton → zooplancton → pesce → pesce predatore →

uccelli predatori.

Le catene detritiche (catene di decomposizione) sono processi di distruzione e mineralizzazione passo passo delle sostanze organiche nelle catene trofiche.

Le catene detritiche iniziano con la progressiva distruzione della materia organica morta da parte dei detritivori, che successivamente si sostituiscono secondo uno specifico tipo di nutrizione.

Nelle ultime fasi dei processi di distruzione funzionano i riduttori-distruttori, mineralizzando i resti di composti organici in semplici sostanze inorganiche, che vengono nuovamente utilizzate dai produttori.

Ad esempio, quando il legno morto si decompone, si sostituiscono successivamente: coleotteri → picchi → formiche e termiti → funghi distruttivi.

Le catene detritiche sono più comuni nelle foreste, dove la maggior parte (circa il 90%) dell'aumento annuale della biomassa vegetale non viene consumata direttamente dagli erbivori, ma muore ed entra in queste catene sotto forma di lettiera fogliare, subendo quindi decomposizione e mineralizzazione.

Negli ecosistemi acquatici, la maggior parte della materia e dell'energia è inclusa nelle catene dei pascoli, mentre negli ecosistemi terrestri le catene detritiche sono le più importanti.

Pertanto, a livello dei consumatori, il flusso di materia organica è suddiviso in diversi gruppi di consumatori:

la materia organica vivente segue le catene del pascolo;

la materia organica morta segue catene detritiche.