Автотрофные и гетеротрофные организмы

Всю полноту взаимодействия и взаимозависимости жи­вых организмов и элементов неживой природы в области распространения жизни отражает концепция биогеоценоза В.Н. Сукачева.

Биогеоценоз— это динамическое, устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии и непосредственном контакте с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы.

Биоге­оценоз состоит из биотической (биоценоз) и абиотической (экотоп) частей, которые связаны непрерывным обменом ве­ществ и представляют собой энергетически и вещественно открытую систему.

В биогеоценоз поступает энергия солнца, минеральные вещества почвы, газы атмосферы, вода. Биогеоценоз проду­цирует: тепло, кислород, углекислый газ; биогенные веще­ства, переносимые водой, перегной.

Основными функциями биогеоценоза являются односто­ронне направленный поток энергии и круговороты веществ.

В структуре любого биогеоценоза различают следующие обязательные компоненты:

· абиотические неорганические вещества среды;

· автотрофные организмы — продуценты биотических органических веществ;

· гетеротрофные организмы — потребители (консументы) готовых органических веществ первого (растительноядные животные) и последующих (плотоядные животные) поряд­ков;

· детритоядные организмы – разрушители (деструкторы), разлагающие органическое вещество.

Перечисленные компоненты биогеоценоза лежат в осно­ве пищевых (трофических) связей, которые изначально ос­нованы на наличии двух типов питания в биосфере — аутотрофного и гетеротрофного.

Аутотрофыпривлекают необходимые для жизни хими­ческие вещества из окружающей среды и при помощи сол­нечной энергии превращают их в органическое вещество.

Гетеротрофы разлагают органическое вещество до уг­лекислого газа, воды, минеральных солей и возвращают их в окружающую среду. Этим обеспечивается круговорот веществ, который возник в процессе эволюции как необходимое усло­вие существования жизни.

При этом световая энергия солн­ца трансформируется живыми организмами в другие формы энергии: химическую, механическую, тепловую.

Важная роль в экономике биогеоценоза принадлежит цепям питания, которые составляют трофическую структу­ру, по которой происходит перенос энергии и круговороты веществ.

Пищевая цепь состоит из ряда трофических уровней, последовательность которых соответствует направлению по­тока энергии.

Первичным источником энергии служит солнечное излучение, энергия которого составляет 4,6 ·1028 Дж/с. Поверхности Земли достигает 1:2000000 часть этого количества энергии и только 1-2% ее ассими­лируется растениями. От 30 до 70% этой энергии использу­ется ими для обеспечения собственной жизнедеятельности и синтеза органических веществ.

Энергия, накопленная растениями в биомассе, составля­ет чистую первичную продукцию биогеоценоза.

Растительная биомасса используется в качестве источни­ка энергии и материала для создания биомассы потребите­лей первого порядка — растительноядных животных — и да­лее по пищевой цепи.

В связи с тем, что с усложнением организации количе­ство энергии, расходуемой на содержание собственной жизнедеятельности, растет, продуктивность последующих уров­ней падает. Обычно в цепи питания продуктивность каждо­го последующего уровня составляет лишь 5-20% предыду­щего.

В связи с этим соотношение на планете биомасс рас­тительного и животного происхождения таково, что лишь 1-3% приходится на биомассу животных.

Масса живого вещества, приходящегося на людей, составляет около 0,0002% от суммарной массы живого вещества планеты. Прогрессивное снижение ассимилированной энергии в цепях питания отражается в структуре экологических пи­рамид.

Экологическая пирамида— это графическое изображе­ние потерь энергии в цепях питания. В такой пирамиде каж­дый последующий уровень приблизительно в 10 раз меньше предыдущего.

Снижение количества доступной энергии на каждом пос­ледующем трофическом уровне сопровождается уменьшением биомассы и численности особей.

Таким образом, пирамиды биомассы и численности осо­бей для определенного биогеоценоза повторяют в общих чер­тах пирамиды продуктивности.

Размеры биогеоценозов различны. Совокупности биогео­ценозов образуют главные природные экосистемы, имеющие глобальное значение в обмене энергии и вещества на плане­те, к которым относятся:

· тропические леса;

· леса умеренной климатической зоны;

· пастбищные земли (степь, саванна, тундра, травянис­тые ландшафты);

· пустыни и полупустыни;

· озера, болота, реки, дельты;

· горы;

· острова;

· океан.

Будет полезно почитать по теме: