ეკოლოგიური ლექსიკონი რა არის ტროფიკული დონე, რას ნიშნავს და როგორ იწერება სწორად. ტროფიკული დონის კონცეფცია ეკოსისტემებში

ცხოვრების ფორმების განსხვავებული ხარისხი და ბიოგენური ციკლი

სიცოცხლის მდგრადი არსებობა შესაძლებელია მხოლოდ მრავალფეროვნებით, მისი ფორმების მრავალფეროვნებით, მეტაბოლიზმის სპეციფიკით, რაც უზრუნველყოფილია გარემოში გამოთავისუფლებული მეტაბოლური პროდუქტების თანმიმდევრული გამოყენებით, ბიოგენური ციკლის ფორმირებით.

უმარტივესი ფორმით, სიცოცხლის ფორმების თვისებების ასეთი დამატებითი კომპლექტი წარმოდგენილია: მწარმოებლები, მომხმარებლები, დამშლელები, ერთობლივი აქტივობები, რომლებიც უზრუნველყოფილია გარე გარემოდან ნივთიერებების მოპოვებით, მათი გარდაქმნით ტროფიკული ჯაჭვების სხვადასხვა დონეზე და ორგანული ნივთიერებების მინერალიზაცია ციკლში შემდგომი ჩართვისთვის ხელმისაწვდომ კომპონენტებამდე.

პროდიუსერები- ეს არის ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ ორგანული ნივთიერებების სინთეზირება არაორგანული კომპონენტებისგან ენერგიის გარე წყაროების გამოყენებით. ორგანული ნივთიერებების სინთეზისთვის ენერგიის წყაროს ბუნების მიხედვით, ყველა მწარმოებელი იყოფა ფოტოავტოტროფებიდა ქიმიოავტოტროფები.

მომხმარებლები -ცოცხალი არსებები, რომლებსაც არ შეუძლიათ თავიანთი სხეულის აგება არაორგანული ნივთიერებების გამოყენების საფუძველზე, რომლებიც საჭიროებენ ორგანული ნივთიერებების მიღებას გარედან, როგორც საკვების ნაწილი. ორგანიზმები, რომლებიც მოიხმარენ ორგანულ ნივთიერებებს ციკლის ნივთიერებების ნაკადის გასწვრივ, ისინი იკავებენ მომხმარებელთა დონეს, რომლებიც სავალდებულოა დაკავშირებული ავტოტროფულ ორგანიზმებთან (1-ლი რიგის მომხმარებლებთან) ან სხვა ჰეტეროტროფებთან, რომლებითაც ისინი იკვებებიან (მე-2 რიგის მომხმარებლები).

მზე
	1-ლი შეკვეთის სახარჯი
პროდიუსერები		შეკვეთის სახარჯო მასალები
	REDUCERS
მინერალები

ბიოგენური მიმოქცევის პროცესში მატერიისა და ენერგიის გადაცემის გამარტივებული სქემა (ნიკონოროვი და სხვ.)

მომხმარებელთა ღირებულება ნივთიერებების მიმოქცევაში:

1. ნივთიერებათა ცვლის პროცესში ჰეტეროტროფები ანადგურებენ საკვების შემადგენლობაში მიღებულ ორგანულ ნივთიერებებს. სამომხმარებლო ორგანიზმებში, ძირითადად, ავტოტროფებით შემცირებული ნივთიერებების ტრანსფორმაცია იწვევს ცოცხალი ნივთიერების მრავალფეროვნების ზრდას და ეს აუცილებელი პირობაა ნებისმიერი ეკოსისტემის სტაბილურობისთვის (აშბინის გარე და შინაგანი აშლილობის პრინციპი).

2. ცხოველები, რომლებიც ქმნიან მომხმარებელთა ორგანიზმების ძირითად ნაწილს, მოძრავნი არიან, შეუძლიათ აქტიური მოძრაობა სივრცეში. ამგვარად ისინი ხელს უწყობენ ცოცხალი მატერიის მიგრაციას, მის გაფანტვას პლანეტის ზედაპირზე, რაც ასტიმულირებს სიცოცხლის სივრცით დასახლებას და ერთგვარი გარანტიის მექანიზმს ემსახურება სიცოცხლის ერთ ადგილას განადგურების შემთხვევაში.

3. მომხმარებელთა, განსაკუთრებით ცხოველების, როგორც მატერიისა და ენერგიის დინების ინტენსივობის რეგულატორების მნიშვნელოვანი როლი.

რედუქტორები -ორგანიზმების მიერ ნივთიერებების დაშლა, ორგანული ნივთიერებების ნაწილობრივი მინერალიზაცია ხდება ყველა ცხოველში, ამიტომ სუნთქვის პროცესში გამოიყოფა CO2, გამოიყოფა H2O, მინერალური მარილები, ამიაკი.

ჭეშმარიტი რღვევები, რომლებიც ასრულებენ ორგანული ნივთიერებების განადგურების ციკლს, შეიძლება ჩაითვალოს მხოლოდ ის ორგანიზმები, რომლებიც გარე გარემოში შემოაქვთ მხოლოდ არაორგანულ ნივთიერებებს, რომლებიც მზად არიან ჩაერთონ ახალ ციკლში. დამშლელების კატეგორიაში შედის მრავალი სახის ბაქტერია და სოკო. მათი მეტაბოლიზმის ბუნებით, ეს არის შემცირებული ორგანიზმები (N დენიტრიფიკატორი ბაქტერიები, ამცირებენ აზოტს ელემენტურ მდგომარეობამდე).

ტროფიკული დონეები და მათი მახასიათებლები

ყველა ორგანიზმი, რომელიც ასრულებს ტროფიკულ ფუნქციებს ეკოსისტემაში, ქმნის ტროფიკულ დონეებს:

1. ტროფიკული დონექმნიან ავტოტროფულ ორგანიზმებს. ისინი ქმნიან პირველადი წარმოების დონეს და არიან პირველადი მწარმოებლები. სწორედ ისინი იყენებენ მზის გარე ენერგიას, ქმნიან ორგანული ნივთიერებების მასას (ბიომასას), საფუძველს უქმნიან ზოგადად სიცოცხლისა და ბიოცენოზის არსებობას.

ცოცხალი ორგანიზმები იბადებიან, იზრდებიან, ვითარდებიან, ამ პროცესების დროს იცვლება მათი ბიომასა. ბიომასა გამოიხატება ენერგიის ან მასის ერთეულებში და არა ერთეული ფართობის (N: J/m, ან t/m). თემებში ბიომასის ძირითად წილს მცენარეები უკავია (პირველადი წარმოება არის ავტოტროფები).

ავტოტროფების მიერ შექმნილი წარმოების რაოდენობას ე.წ პირველადი პროდუქტები,ხოლო ბიომასის საერთო რაოდენობას ე.წ მთლიანი გამომუშავებადა ბიომასის ზრდა - სუფთა პროდუქტი.

ენერგიის ნაწილი იხარჯება თავად მცენარეების სიცოცხლისა და სუნთქვის შესანარჩუნებლად - ეს არის მთლიანი გამომუშავების 40-70%. განსხვავება მთლიან გამომუშავებასა და სუნთქვას შორის არის წმინდა გამომუშავება.

წმინდა წარმოება -არის ჰეტეროტროფების მიერ მოხმარებისთვის ხელმისაწვდომი ბიომასის ზრდის ტემპი.

პირველადი წარმოების ფორმირების სიჩქარე ე.წ ეკოსისტემის ბიოლოგიური პროდუქტიულობა.იგი გამოიხატება ენერგიის ან მატერიის ერთეულებში თითო ფართობზე დღეში.

ცხოველები, სოკოები, ბაქტერიები ენერგიას იღებენ მცენარეებით (ავტოტროფებით) ან სხვა ორგანიზმებით, რომლებიც ასევე იკვებებიან მცენარეებით და კვების ბუნებით ჰეტეროტროფები არიან. მათ მოიხსენიებენ მეორადი მწარმოებლები.

მეორადი მწარმოებლების მიერ შექმნილი ბიომასის რაოდენობას ე.წ მეორადი პროდუქტები.ეს ჯგუფი გაერთიანებულია მეორე ტროფიკულ დონეზერომელიც წარმოდგენილია მომხმარებლების მიერ. მათ ჰეტეროტროფულ ტრანსფორმატორებს უწოდებენ.

მომხმარებლები გამოყოფენ სხვადასხვა ბიოაქტიურ ნივთიერებებს, რომლებიც ასტიმულირებენ ან აფერხებენ სხვა ორგანიზმებს. ამ ჯგუფს აქვს რამდენიმე დონე:

n 1-ლი რიგის მომხმარებლები

n მეორე რიგის მომხმარებლები

n და სხვები.

ორგანიზმების მესამე ჯგუფი წარმოიქმნება მოქმედი ბიოცენოზის ეკოსისტემაში - დამშლელები.

არსებობს მკვდარი ორგანიზმების მომხმარებელთა შემდეგი ჯგუფები:

1. ნეკროფაგები(ცხოველთა დასი);

2. კოპროფაგები(გამონადენი);

3. საპროფაგები(მკვდარი მცენარეების ნარჩენები);

4. დეტრიტივორები(გაფუჭებული ორგანული ნივთიერებების მომხმარებლები).

ზოგადად, დეკომპოზატორები შეიძლება დაიყოს ფიტოფაგებად, ზოოფაგებად, მიქსოფაგებად (შერეული). თითოეული ჯგუფის წვლილი ეკოსისტემის ფუნქციონირებაში არათანაბარია.

N: წყალსაცავში მატერიის სრული ციკლისთვის მწარმოებლებისა და დამშლელების სახეობების შემადგენლობას დიდი მნიშვნელობა არ აქვს, მაგრამ კომერციული ორგანიზმებისთვის ეს გადამწყვეტია.

სხვადასხვა ჯგუფის ორგანიზმები განსხვავებულად რეაგირებენ ანთროპოგენურ ზემოქმედებაზე.

ურთიერთობების სახეები

პოპულაციებს შორის ურთიერთობების შემდეგი ტიპები გამოირჩევა:

ნ ნეიტრალიზმირომელშიც ორი პოპულაციის გაერთიანება არც ერთ მათგანს არ ეხება;

ნ ურთიერთკონკურენციის ჩახშობა, რომლის დროსაც ორივე პოპულაცია აქტიურად თრგუნავს ერთმანეთს;

ნ კონკურენცია რესურსებისთვისსადაც თითოეული მოსახლეობა უარყოფითად მოქმედებს სხვებზე საკვები რესურსებისთვის ბრძოლაში მათი დეფიციტის პირობებში;

ნ ამენსალიზმი,როდესაც ერთი პოპულაცია თრგუნავს მეორეს, მაგრამ თავად არ განიცდის უარყოფით გავლენას;

ნ მტაცებლობა- ერთი პოპულაცია უარყოფითად მოქმედებს მეორეზე პირდაპირი შეტევის შედეგად, მაგრამ მაინც დამოკიდებულია მეორეზე;

ნ კომენსალიზმი- ერთი მოსახლეობა სარგებლობს ასოციაციისგან, მეორესთვის ეს ასოციაცია გულგრილია;

ნ პროტოთანამშრომლობა -ორივე პოპულაცია სარგებლობს ასოციაციის უპირატესობით, მაგრამ მათი ურთიერთობა არ არის სავალდებულო (არა სავალდებულო);

ნ ურთიერთგაგება -პოპულაციების კავშირი ხელსაყრელია ორივეს ზრდისა და გადარჩენისთვის.

Y. Odum ხაზს უსვამს 2 მნიშვნელოვან პრინციპს:

1. ეკოსისტემების ევოლუციისა და განვითარების პროცესში შეიმჩნევა უარყოფითი ურთიერთქმედებების როლის შემცირების ტენდენცია პოზიტიურის ხარჯზე, რაც ზრდის ურთიერთქმედების სახეობების გადარჩენას.

ბიოსფეროს, როგორც მთლიანობის ფარგლებში, ეს არ ხდება, რადგან საფრთხეები და მათი გადალახვა ხელს უწყობს ევოლუციას.

ბუნებაში, სახეობებისთვის საზიანო არაფერია, რადგან ის, რაც საზიანოა ინდივიდისთვის და მოსახლეობისთვის, სასარგებლოა ევოლუციიდან მომდინარე სახეობებისთვის. კოევოლუციის კონცეფცია კარგად ხსნის ევოლუციას „მტაცებელ-მტაცებლის“ სისტემაში – ეკოსისტემის ორივე კომპონენტის მუდმივი გაუმჯობესება.

უარყოფითი ზემოქმედების შემცირების პირობაა ეკოსისტემის სტაბილურობა და ის, რომ მისი სივრცითი სტრუქტურა იძლევა პოპულაციების ურთიერთადაპტაციის შესაძლებლობას. ნეგატიური და პოზიტიური ურთიერთობები პოპულაციებს შორის ეკოსისტემაში, რომელიც აღწევს სტაბილურ მდგომარეობას, საბოლოოდ აბალანსებს ერთმანეთს.

ტროფიკული დონე, ორგანიზმების ერთობლიობა, რომელიც გაერთიანებულია საკვების სახეობით. ტროფიკული დონის იდეა საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ ენერგიის ნაკადის დინამიკა და ტროფიკული სტრუქტურა, რომელიც განსაზღვრავს მას.

ავტოტროფული ორგანიზმები (ძირითადად მწვანე მცენარეები) იკავებენ პირველ ტროფიკულ დონეს (მწარმოებლები), ბალახისმჭამელები - მეორეს (პირველი რიგის მომხმარებლები), მტაცებლები, რომლებიც იკვებებიან ბალახისმჭამელებით - მესამე (მეორე რიგის მომხმარებლები), მეორადი მტაცებლები - მეოთხე (მესამე-). შეუკვეთეთ მომხმარებლები). სხვადასხვა ტროფიკული ჯაჭვის ორგანიზმები, მაგრამ საკვების მიღება ტროფიკული ჯაჭვის თანაბარი რაოდენობის რგოლებით, იმავე ტროფიკულ დონეზე არიან. ასე რომ, იონჯის ფოთლებით იკვებება ძროხა და სიტონის გვარის ხოჭო, პირველი რიგის მომხმარებლები არიან. საზოგადოებაში ტროფიკულ დონეებს შორის რეალური ურთიერთობები ძალიან რთულია. ერთი და იგივე სახეობის პოპულაციები, რომლებიც მონაწილეობენ სხვადასხვა ტროფიკულ ჯაჭვებში, შეიძლება იყოს სხვადასხვა ტროფიკულ დონეზე, გამოყენებული ენერგიის წყაროდან გამომდინარე. თითოეულ ტროფიკულ დონეზე მოხმარებული საკვები ბოლომდე არ შეითვისება, რადგან მისი მნიშვნელოვანი ნაწილი მეტაბოლიზმზე იხარჯება. ამიტომ, ყოველი მომდევნო ტროფიკული დონის ორგანიზმების გამომუშავება ყოველთვის ნაკლებია წინა ტროფიკული დონის გამომუშავებაზე, საშუალოდ 10-ჯერ. ენერგიის შედარებით რაოდენობას, რომელიც გადადის ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე, ეწოდება საზოგადოების ეკოლოგიურ ეფექტურობას ან კვების ჯაჭვის ეფექტურობას.

სხვადასხვა ტროფიკული დონის თანაფარდობა (ტროფიკული სტრუქტურა) შეიძლება წარმოდგენილი იყოს გრაფიკულად, როგორც ეკოლოგიური პირამიდა, რომლის საფუძველია პირველი დონე (პროდიუსერების დონე).

ეკოლოგიური პირამიდაშეიძლება იყოს სამი სახის:
1) რიცხვთა პირამიდა - ასახავს ცალკეული ორგანიზმების რაოდენობას თითოეულ დონეზე;
2) ბიომასის პირამიდა - მთლიანი მშრალი წონა, ენერგიის შემცველობა ან ცოცხალი ნივთიერების საერთო რაოდენობის სხვა საზომი;
3) ენერგიის პირამიდა - ენერგიის ნაკადის სიდიდე.

რიცხვებისა და ბიომასის პირამიდებში საფუძველი შეიძლება იყოს უფრო მცირე, ვიდრე შემდგომი დონეები (დამოკიდებულია მწარმოებლებისა და მომხმარებლების ზომის თანაფარდობაზე). ენერგიის პირამიდა ყოველთვის ზევით ვიწროვდება. ხმელეთის ეკოსისტემებში, ხელმისაწვდომი ენერგიის რაოდენობის შემცირებას ჩვეულებრივ თან ახლავს ბიომასის შემცირება და ინდივიდების სიმრავლის შემცირება თითოეულ ტროფიკულ დონეზე.

რიცხვების პირამიდა (1) გვიჩვენებს, რომ თუ ბიჭი ერთი წლის განმავლობაში მხოლოდ ხბოს ჭამდა, მაშინ ამისთვის მას დასჭირდებოდა 4,5 ხბო, ხოლო ხბოების გამოსაკვებად საჭიროა მინდვრის დათესვა 4 ჰექტარ იონჯაში (2x10 (7) მცენარეში). ბიომასის პირამიდაში (2) ინდივიდების რაოდენობა იცვლება ბიომასის მნიშვნელობებით. ენერგიის პირამიდაში (3) მზის ენერგია შედის ლუცერნი იყენებს მზის ენერგიის 0.24%-ს. წლის განმავლობაში ხბოების მიერ პროდუქტების დაგროვებისთვის იონჯის მიერ დაგროვილი ენერგიის 8% გამოიყენება. წლის განმავლობაში ხბოების მიერ დაგროვილი ენერგიის 0,7% იხარჯება ბავშვის განვითარებასა და ზრდაზე, შედეგად, 4 ჰექტარ მინდორზე მოხვედრილი მზის ენერგიის მხოლოდ მემილიონედზე მეტი გამოიყენება ბავშვის გამოსაკვებად. წელიწადი. (Y. Odum-ის მიხედვით)

ტროფიკული დონე ტროფიკული დონე

ორგანიზმების ერთობლიობა, რომელიც გაერთიანებულია საკვების ტიპებით. იდეა ტ.-ის შესახებ. საშუალებას გაძლევთ გაიგოთ ენერგიის ნაკადის დინამიკა და ტროფიკა, რომელიც განსაზღვრავს მას. სტრუქტურა. ავტოტროფული ორგანიზმები (ძირითადად მწვანე მცენარეები) იკავებენ პირველ ტ. - (მწარმოებლები), ბალახოვანი ცხოველები - მეორე (პირველი რიგის მომხმარებლები), მტაცებლები, რომლებიც იკვებებიან ბალახისმჭამელი ცხოველებით - მესამე (მეორე რიგის მომხმარებლები), მეორადი მტაცებლები - მეოთხე (მესამე რიგის მომხმარებლები). სხვადასხვა ტროფიკული ორგანიზმები ჯაჭვები, მაგრამ საკვების მიღება ტროფიკის თანაბარი რაოდენობის რგოლებით. ჯაჭვები ერთ T.-ზეა. ასე რომ, იონჯის ფოთლებით იკვებება ძროხა და სიტონის გვარის ხოჭო, პირველი რიგის მომხმარებლები არიან. რეალური ურთიერთკავშირი თ. საზოგადოებაში ძალიან რთულია. ერთი და იგივე სახეობის პოპულაციები, რომლებიც მონაწილეობენ დეკომპ. ტროფიკული სქემები, შეიძლება იყოს სხვადასხვა T. at., გამოყენებული ენერგიის წყაროდან გამომდინარე. თითოეულ თ.-ზე. მოხმარებული საკვები სრულად არ შეითვისება, რადგან ეს ნიშნავს, რომ მისი ნაწილი იხარჯება გაცვლაზე. მაშასადამე, ყოველი მომდევნო თ-ის ორგანიზმების გამომუშავება ზე. ყოველთვის ნაკლები წარმოების წინა T. at., საშუალოდ 10-ჯერ. აკავშირებს ერთი T-დან გადაცემულ ენერგიას. მეორეს, დაურეკა ეკოლოგია, საზოგადოების ეფექტურობა ან ტროფიკული ეფექტურობა. ჯაჭვები. თანაფარდობა განსხვავება. რომ. (ტროფიკ. სტრუქტურა) გრაფიკულად შეიძლება გამოსახული იყოს ეკოლოგიური პირამიდის სახით, რომლის საფუძველია პირველი დონე (პროდიუსერების დონე). ეკოლოგიური პირამიდა შეიძლება იყოს სამი სახის: 1) ნომრების პირამიდა - ასახავს დეპარტამენტების რაოდენობას. ორგანიზმები ყველა დონეზე; 2) ბიომასის პირამიდა - მთლიანი მშრალი წონა, ენერგიის შემცველობა ან ცოცხალი ნივთიერების საერთო რაოდენობის სხვა საზომი; 3) ენერგიის პირამიდა - ენერგიის ნაკადის სიდიდე. რიცხვებისა და ბიომასის პირამიდებში საფუძველი შეიძლება იყოს უფრო მცირე, ვიდრე შემდგომი დონეები (დამოკიდებულია მწარმოებლებისა და მომხმარებლების ზომის თანაფარდობაზე). ენერგიის პირამიდა ყოველთვის ზევით ვიწროვდება. ხმელეთის ეკოსისტემებში, ხელმისაწვდომი ენერგიის რაოდენობის შემცირებას ჩვეულებრივ თან ახლავს ბიომასის და ინდივიდების რაოდენობის შემცირება თითოეულ T. y-ზე.

.(წყარო: "ბიოლოგიური ენციკლოპედიური ლექსიკონი." მთავარი რედაქტორი მ.

ნახეთ, რა არის "TROPHIC LEVEL" სხვა ლექსიკონებში:

ორგანიზმების ჯგუფი, რომლებიც იკავებენ გარკვეულ ადგილს კვებით ჯაჭვში. ორგანიზმების დაშორება მწარმოებლებისგან იგივეა. მათ ახასიათებთ ორგანიზების გარკვეული ფორმა და ენერგიის გამოყენება. სხვადასხვა ტროფიკული ჯაჭვის ორგანიზმები, ... ... ეკოლოგიური ლექსიკონი

ტროფიკული დონე- 1. ტემპი, რომლითაც საკვების სახით ენერგია გადადის ერთი ორგანიზმიდან მეორეზე, როგორც კვებითი ჯაჭვის ნაწილი. 2. წყალსაცავში საკვები ნივთიერებების განაწილების დონე, განსაკუთრებით წყალში ნიტრატებისა და ფოსფატების შემცველობასთან მიმართებაში ... გეოგრაფიის ლექსიკონი

ტროფიკული დონე ორგანიზმის პოზიცია კვებით ჯაჭვში. ის ჩვეულებრივ განისაზღვრება იმ საზღვრებით, რომლებშიც უზრუნველყოფილია საკვები. პირველი ტროფიკული ბმული არის პირველადი მწარმოებლები მწვანე მცენარეები, რომლებიც იყენებენ ფოტოსინთეზს ... ... სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ტროფიკული დონე- ერთი ეკოსისტემის ორგანიზმების ერთობლიობა, გაერთიანებული საკვების ტიპის მიხედვით, ბიოტექნოლოგიის თემები EN ტროფიკული დონე… ტექნიკური მთარგმნელის სახელმძღვანელო

ტროფიკული დონე- 3.23 ტროფიკული დონის ელემენტი ორგანიზმების ფუნქციური კლასიფიკაციის საზოგადოებაში, გამოყენებული საკვებიდან გამომდინარე.

] [რუსული ენა] [უკრაინული ენა] [ბელორუსული ენა] [რუსული ლიტერატურა] [ბელორუსული ლიტერატურა] [უკრაინული ლიტერატურა] [ჯანმრთელობის საფუძვლები] [უცხოური ლიტერატურა] [საბუნებისმეტყველო კვლევები] [ადამიანი, საზოგადოება, სახელმწიფო] [სხვა სახელმძღვანელოები]

§ 8. ტროფიკული დონეები. ეკოლოგიური პირამიდები

ტროფიკული დონის კონცეფცია. ტროფიკული დონე- ეს არის ორგანიზმების ჯგუფი, რომლებიც იკავებენ გარკვეულ პოზიციას საერთო კვებით ჯაჭვში.რომორგანიზმები, რომლებიც იღებენ ენერგიას მზისგან იმავე რაოდენობის საფეხურებით, მიეკუთვნებიან ერთ ტროფიკულ დონეს.

ტროფიკული დონეების სახით დაკავშირებული ორგანიზმების ჯგუფების ასეთი თანმიმდევრობა და დაქვემდებარება არის მატერიისა და ენერგიის ნაკადი ეკოსისტემაში, მისი ორგანიზაციის საფუძველი.

ეკოსისტემის ტროფიკული სტრუქტურა.კვების ჯაჭვებში ენერგიის გარდაქმნების თანმიმდევრობის შედეგად, ეკოსისტემაში ცოცხალი ორგანიზმების თითოეული საზოგადოება იძენს გარკვეულ ტროფიკული სტრუქტურა.საზოგადოების ტროფიკული სტრუქტურა ასახავს თანაფარდობას მწარმოებელს, მომხმარებელს (პირველი, მეორე და ა.შ. ცალ-ცალკე) და რღვევებს შორის, რომელიც გამოიხატება ან ცოცხალი ორგანიზმების ინდივიდების რაოდენობით, ან phბიომასა, ან მათში შემავალი ენერგია, გამოითვლება ერთეულ ფართობზე დროის ერთეულზე.

ტროფიკული სტრუქტურა ჩვეულებრივ გამოსახულია როგორც ეკოლოგიური პირამიდები.ეს გრაფიკული მოდელი შეიქმნა 1927 წელს ამერიკელმა ზოოლოგმა ჩარლზ ელტონმა. პირამიდის საფუძველია პირველი ტროფიკული დონე - მწარმოებლების დონე, ხოლო პირამიდის შემდეგი სართულები ყალიბდება შემდგომი დონეებით - სხვადასხვა შეკვეთის მომხმარებლები. ყველა ბლოკის სიმაღლე ერთი და იგივეა, ხოლო სიგრძე პროპორციულია რაოდენობის, ბიომასის ან ენერგიის შესაბამის დონეზე. ეკოლოგიური პირამიდების აშენების სამი გზა არსებობს.

1. რიცხვთა პირამიდა(რიცხვები) ასახავს ცალკეული ორგანიზმების რაოდენობას თითოეულ დონეზე. მაგალითად, ერთი მგლის გამოსაკვებად საჭიროა სულ მცირე რამდენიმე კურდღელი, რომლებზეც მას შეეძლო ნადირობა; ამ კურდღლების გამოსაკვებად გჭირდებათ საკმაოდ დიდი რაოდენობით სხვადასხვა მცენარეები. ზოგჯერ რიცხვების პირამიდები შეიძლება იყოს შებრუნებული ან შებრუნებული. ეს ეხება ტყის კვების ჯაჭვებს, როდესაც ხეები არიან მწარმოებლები, ხოლო მწერები, როგორც ძირითადი მომხმარებლები. ამ შემთხვევაში, პირველადი მომხმარებლების დონე რიცხობრივად უფრო მდიდარია, ვიდრე მწარმოებლების დონე (მწერების დიდი რაოდენობა იკვებება ერთ ხეზე).

2. ბიომასის პირამიდა- სხვადასხვა ტროფიკული დონის ორგანიზმების მასების თანაფარდობა. ჩვეულებრივ, ხმელეთის ბიოცენოზებში მწარმოებელთა მთლიანი მასა ყოველი მომდევნო რგოლზე მეტია. თავის მხრივ, პირველი რიგის მომხმარებელთა საერთო მასა მეტია მეორე რიგის მომხმარებელზე და ა.შ. თუ ორგანიზმები ძალიან არ განსხვავდებიან ზომით, მაშინ დიაგრამაზე ჩვეულებრივ ნაჩვენებია საფეხუროვანი პირამიდა შემცირებული ზევით. ასე რომ, 1 კგ საქონლის ხორცის ფორმირებისთვის საჭიროა 70-90 კგ ახალი ბალახი.

წყლის ეკოსისტემებში შესაძლებელია აგრეთვე ინვერსიული ან ინვერსიული ბიომასის პირამიდის მიღება, როდესაც მწარმოებლების ბიომასები ნაკლებია ვიდრე მომხმარებელთა, ზოგჯერ კი დაშლის. მაგალითად, ოკეანეში, ფიტოპლანქტონის საკმაოდ მაღალი პროდუქტიულობით, მისი მთლიანი მასა მოცემულ მომენტში შეიძლება იყოს ნაკლები, ვიდრე მომხმარებელთა (ვეშაპები, დიდი თევზი, მოლუსკები).

რიცხვებისა და ბიომასის პირამიდები ასახავს სტატიკურისისტემები, ანუ ახასიათებს ორგანიზმების რაოდენობას ან ბიომასას დროის გარკვეულ პერიოდში. ისინი არ აწვდიან სრულ ინფორმაციას ეკოსისტემის ტროფიკული სტრუქტურის შესახებ, თუმცა საშუალებას იძლევა გადაჭრას მთელი რიგი პრაქტიკული პრობლემები, განსაკუთრებით ეკოსისტემების სტაბილურობის შენარჩუნებასთან დაკავშირებული. რიცხვთა პირამიდა შესაძლებელს ხდის, მაგალითად, გამოვთვალოთ ნადირობის პერიოდში თევზის დაჭერის ან ცხოველების სროლის დასაშვები ღირებულება მათი ნორმალური გამრავლების შედეგების გარეშე.

3. ენერგიის პირამიდაასახავს ენერგიის ნაკადის სიდიდეს, საკვების მასის კვებით ჯაჭვში გავლის სიჩქარეს. ბიოცენოზის სტრუქტურაზე დიდ გავლენას ახდენს არა ფიქსირებული ენერგიის რაოდენობა, არამედ საკვების წარმოების სიჩქარე.

დადგენილია, რომ მომდევნო ტროფიკულ დონეზე გადაცემული ენერგიის მაქსიმალური რაოდენობა ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება იყოს წინას 30% და ეს საუკეთესო შემთხვევაშია. ბევრ ბიოცენოზში, კვების ჯაჭვებში, გადაცემული ენერგიის ღირებულება შეიძლება იყოს მხოლოდ 1%.

1942 წელს ამერიკელმა ეკოლოგმა რ.ლინდემანმა ჩამოაყალიბა ენერგიების პირამიდის კანონი (10 პროცენტის კანონი),რომლის მიხედვითაც, საშუალოდ, ეკოლოგიური პირამიდის წინა დონის მიერ მიღებული ენერგიის დაახლოებით 10% ერთი ტროფიკული დონიდან კვებითი ჯაჭვების გავლით მეორე ტროფიკულ დონეზე გადადის. დანარჩენი ენერგია იკარგება თერმული გამოსხივების, მოძრაობის და ა.შ. ორგანიზმები, მეტაბოლური პროცესების შედეგად, კარგავენ კვებითი ჯაჭვის თითოეულ რგოლში მთელი ენერგიის დაახლოებით 90%-ს, რომელიც იხარჯება მათი სასიცოცხლო ფუნქციების შენარჩუნებაზე.

ამიტომ კვების ჯაჭვებს, როგორც წესი, არ შეიძლება ჰქონდეს 3-5 (იშვიათად 6) რგოლზე მეტი, ხოლო ეკოლოგიური პირამიდები არ შეიძლება შედგებოდეს დიდი რაოდენობით სართულებისგან. კვებითი ჯაჭვის ბოლო რგოლამდე, ისევე როგორც ეკოლოგიური პირამიდის ზედა სართულამდე, იმდენად მცირე ენერგია იქნება, რომ არ იქნება საკმარისი, თუ ორგანიზმების რაოდენობა გაიზრდება.

ეს განცხადება შეიძლება აიხსნას იმით, თუ სად იხარჯება მოხმარებული საკვების ენერგია (C). ნაწილი მიდის ახალი უჯრედების აშენებაზე, ე.ი. ზრდისთვის (P). საკვების ენერგიის ნაწილი იხარჯება ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის უზრუნველსაყოფად 7 ან სუნთქვაზე (i?) . ვინაიდან საკვების მონელება არ შეიძლება იყოს სრული, ე.ი. 100%, შემდეგ მოუნელებელი საკვების ნაწილი ექსკრემენტის სახით გამოიყოფა ორგანიზმიდან (F). ბალანსი ასე გამოიყურება:

C = R+რ + ფ .

ამიტომ დიდი მტაცებელი ცხოველები ყოველთვის იშვიათია. ამიტომ, ასევე არ არსებობენ მტაცებლები, რომლებიც მგლებით იკვებებოდნენ. ამ შემთხვევაში, ისინი უბრალოდ არ იკვებებოდნენ თავს, რადგან მგლები არ არიან მრავალრიცხოვანი.

ეკოსისტემის ტროფიკული სტრუქტურა გამოიხატება მის შემადგენელ სახეობებს შორის კომპლექსურ საკვებ ურთიერთობებში. რიცხვების, ბიომასისა და ენერგიის ეკოლოგიური პირამიდები, რომლებიც გამოსახულია გრაფიკული მოდელების სახით, გამოხატავს ორგანიზმების რაოდენობრივ თანაფარდობებს, რომლებიც განსხვავდება მათი კვების წესით: მწარმოებლები, მომხმარებლები და რღვევები.

1. განსაზღვრეთ ტროფიკული დონე. 2. მოიყვანეთ ორგანიზმების მაგალითები, რომლებიც მიეკუთვნებიან იმავე ტროფიკულ დონეს. 3. რა პრინციპით შენდება ეკოლოგიური პირამიდები? 4. რატომ არ შეიძლება კვებითი ჯაჭვი შეიცავდეს 3-5-ზე მეტ რგოლს?

ზოგადი ბიოლოგია: სახელმძღვანელო 11-წლიანი ყოვლისმომცველი სკოლის მე-11 კლასისთვის, საბაზო და მაღალ საფეხურებზე. ნ.დ. ლისოვი, ლ.ვ. კამლუკი, ნ.ა. ლემეზა და სხვები.რედ. ნ.დ. ლისოვა.- მინსკი: ბელორუსია, 2002.- 279 გვ.

სახელმძღვანელოს შინაარსი ზოგადი ბიოლოგია: სახელმძღვანელო მე-11 კლასისთვის:

თავი 1. სახეობა - ცოცხალი ორგანიზმების არსებობის ერთეული

§ 2. პოპულაცია - სახეობის სტრუქტურული ერთეული. მოსახლეობის მახასიათებლები

თავი 2. სახეობების, პოპულაციების ურთიერთობა გარემოსთან. ეკოსისტემები

§ 6. ეკოსისტემა. ორგანიზმებს შორის ურთიერთობა ეკოსისტემაში. ბიოგეოცენოზი, ბიოგეოცენოზის სტრუქტურა
§ 7. მატერიისა და ენერგიის მოძრაობა ეკოსისტემაში. სქემები და ელექტრო ქსელები
§ 9. ნივთიერებების მიმოქცევა და ენერგიის ნაკადი ეკოსისტემებში. ბიოცენოზის პროდუქტიულობა

თავი 3

§ 13. ჩ.დარვინის ევოლუციური თეორიის გაჩენის წინაპირობები
§ 14. ჩ.დარვინის ევოლუციური თეორიის ზოგადი მახასიათებლები

თავი 4

§ 18. ევოლუციური თეორიის განვითარება პოსტდარვინის პერიოდში. ევოლუციის სინთეზური თეორია
§ 19. მოსახლეობა - ევოლუციის ელემენტარული ერთეული. ევოლუციის ფონი

თავი 5. სიცოცხლის წარმოშობა და განვითარება დედამიწაზე

§ 27. იდეების განვითარება სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ. ჰიპოთეზები დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ
§ 32. ფლორისა და ფაუნის ევოლუციის ძირითადი ეტაპები
§ 33. თანამედროვე ორგანული სამყაროს მრავალფეროვნება. ტაქსონომიის პრინციპები

თავი 6

§ 35. წარმოდგენების ჩამოყალიბება ადამიანის წარმოშობის შესახებ. ადამიანის ადგილი ზოოლოგიურ სისტემაში
§ 36. ადამიანის ევოლუციის ეტაპები და მიმართულებები. ადამიანის წინამორბედები. უძველესი ხალხი
§ 38. ადამიანის ევოლუციის ბიოლოგიური და სოციალური ფაქტორები. პიროვნების თვისობრივი განსხვავებები

ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის პროცესები დაბალანსებული იყო ადამიანების მიერ აზოტოვანი მინერალური სასუქების ინტენსიური გამოყენების დაწყებამდე სასოფლო-სამეურნეო მცენარეების დიდი მოსავლიანობის მისაღებად. ამჟამად, ასეთი სასუქების უზარმაზარი მოცულობის გამოყენების გამო, შეინიშნება აზოტოვანი ნაერთების დაგროვება ნიადაგში, მცენარეებსა და მიწისქვეშა წყლებში. ამრიგად, ცოცხალი ორგანიზმების როლი აზოტის ციკლში მთავარია.

ნივთიერებების მიმოქცევა არის ჩვენი პლანეტის სიცოცხლის უსასრულობის საფუძველი. მასში მონაწილეობს ყველა ცოცხალი ორგანიზმი, რომელიც ახორციელებს კვების, სუნთქვის, გამოყოფის, გამრავლების პროცესებს. ბიოგენური ციკლის საფუძველია მზის ენერგია, რომელიც შეიწოვება ფოტოტროფული ორგანიზმების მიერ და გარდაიქმნება მათ მიერ მომხმარებლებისთვის ხელმისაწვდომ პირველად ორგანულ ნივთიერებებად. სხვადასხვა რიგის მომხმარებლების შემდგომი ტრანსფორმაციის დროს საკვების ენერგია თანდათან იხარჯება, მცირდება. ამრიგად, ბიოსფეროს სტაბილურობა პირდაპირ კავშირშია მზის ენერგიის მუდმივ შემოდინებასთან. ნახშირბადისა და აზოტის ბიოგეოქიმიურ ციკლებში ცოცხალი ორგანიზმები ასრულებენ მთავარ როლს, ხოლო ბიოსფეროში წყლის გლობალური ციკლის საფუძველი ფიზიკური პროცესებია.

და. ვერნადსკი მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ მისი მდგრადობის უზრუნველსაყოფად ცხოვრება აუცილებლად სხვადასხვა ფორმით უნდა იყოს წარმოდგენილი. მართლაც, თუ ვივარაუდებთ, რომ სიცოცხლე წარმოიშვა სადღაც ოკეანეში მხოლოდ ერთი ბიოლოგიური სახეობის სახით, მაშინ გარკვეული პერიოდის შემდეგ ის ამოიღებს ყველაფერს, რაც მას სჭირდება გარემოდან, გამოიყოფს თავისი საქმიანობის ნარჩენებს, დაფარავს ზღვების მთელ ფსკერს. მისი ნაშთებით და ამ ცხოვრებაზე შეჩერდება: ვერავინ გადააქცევს ამ ნაშთებს მინერალებად. ამიტომ სიცოცხლე, როგორც სტაბილური პლანეტარული ფენომენი, შესაძლებელია მხოლოდ მაშინ, როცა ის განსხვავებული ხარისხისაა. დედამიწაზე არსებულ ბიოსფეროში ეს ჰეტეროგენულობა ხასიათდება სამი კომპონენტის არსებობით: მწარმოებლები, მომხმარებლები და დამშლელები.

ბიოსფეროს ტროფიკული იერარქია გამოიხატება მის შემადგენელ სახეობებს შორის კომპლექსურ კვებით ურთიერთობებში; ეს არის ორგანიზმების ერთობლიობა, რომელიც გაერთიანებულია კვების ტიპის მიხედვით. პირველ ტროფიკულ დონეს (მწარმოებლებს) უკავია ავტოტროფული ორგანიზმები (ძირითადად მწვანე მცენარეები), რასაც მოჰყვება ჰეტეროტროფები: მეორე დონეზე ბალახისმჭამელი ცხოველები (1 რიგის მომხმარებლები); მტაცებლები, რომლებიც იკვებებიან ბალახოვანი ცხოველებით - მესამეზე (მე-2 რიგის მომხმარებლები); მეორადი მტაცებლები - მეოთხეზე (მე-3 რიგის მომხმარებლები). საპროტროფიულ ორგანიზმებს (რედუქტორებს) შეუძლიათ დაიკავონ ყველა დონე, მეორედან დაწყებული. სხვადასხვა ტროფიკული ჯაჭვის ორგანიზმები, რომლებიც საკვებს თანაბარი რაოდენობის რგოლებით იღებენ, იმავე ტროფიკულ დონეზე არიან. სხვადასხვა ტროფეის დონის თანაფარდობა გრაფიკულად შეიძლება იყოს გამოსახული პირამიდის სახით.

ნახ. 1. ბიომასისა და ტროფიკული დონის პირამიდა ეკოსისტემაში

რიცხვების, ბიომასისა და ენერგიის ეკოლოგიური პირამიდები, რომლებიც გამოსახულია გრაფიკული მოდელების სახით, გამოხატავს ორგანიზმების რაოდენობრივ თანაფარდობებს, რომლებიც განსხვავდება მათი კვების წესით: მწარმოებლები, მომხმარებლები და რღვევები. მწარმოებლებს უწოდებენ ორგანიზმებს, რომლებსაც შეუძლიათ ფოტო და ქიმიოსინთეზი და წარმოადგენენ პირველ რგოლს ნივთიერებების კვებით ჯაჭვში, ორგანული ნივთიერებების შემქმნელებს არაორგანულიდან. მწარმოებლები მოიცავს თითქმის ყველა მცენარეს.

მომხმარებლები არიან ორგანიზმები, რომლებიც არიან ორგანული ნივთიერებების მომხმარებლები კვებით ჯაჭვში. მომხმარებლები იკვებებიან მცენარეებით, ცხოველებით ან მცენარეებით და ცხოველებით. არიან პირველი და მეორე რიგის მომხმარებლები. პირველი რიგის ცხოველებში შედის ყველა ბალახისმჭამელი ცხოველი, მეორე რიგის ცხოველები მტაცებლები არიან. დამშლელები არის ორგანიზმები, რომლებიც ანადგურებენ მკვდარ ორგანულ ნივთიერებებს (ცხედრები, ნარჩენები) და აქცევენ მათ არაორგანულ ნივთიერებებად, რომლებიც შეიძლება კვლავ შეიწოვება. დეკომპოზიტორებში შედის ბაქტერიები და სოკოები. კვების ჯაჭვში დამშლელები მომხმარებლები არიან. მწარმოებლების, მომხმარებლებისა და დამშლელების ურთიერთქმედება უზრუნველყოფს ბიოლოგიური ციკლის მუდმივობას და სტაბილურობას. ამ ციკლის შედეგად სიცოცხლის სხვადასხვა ფორმა გავლენას ახდენს გარემოზე, აწესრიგებს მის ქიმიას, ცვლის რელიეფს და მიკროკლიმატურ პირობებს. ზონებს, რომლებშიც მიმდინარეობს ბიოგენური ციკლი, ეწოდება ეკოსისტემები, ან, როგორც ვ.ნ. სუკაჩოვი, ბიოგეოცენოზი. ისინი დედამიწის ზედაპირის ერთგვაროვანი უბნებია ცოცხალი არსებების (ბიოცენოზების) და ინერტული კომპონენტების (ნიადაგები, ატმოსფეროს ზედაპირული ფენები, მზის ენერგია) შემადგენლობით, რომლებიც ურთიერთქმედებაში არიან. ეს უკანასკნელი დაკავშირებულია მეტაბოლიზმთან და ენერგიასთან. დედამიწაზე არსებული ბიოგეოცენოზების მთელი ნაკრები, რომლებიც ახორციელებენ ნივთიერებების ბიოგენურ ციკლს, წარმოადგენს მთლიან ბიოსფეროს.

ყველა ბიოგეოცენოზში მწარმოებლები, მომხმარებლები და დამშლელები ქმნიან მრავალფეროვან კომპლექტს. ეს არის გარანტია იმისა, რომ თუ რომელიმე სახეობას რაიმე დაემართება, მაშინ სხვა სახეობა აიღებს თავის წილს ბიოსფეროზე და ბიოგეოცენოზი არ დაინგრევა. ბიოგეოცენოზების ურთიერთობა უზრუნველყოფს მთლიან პლანეტაზე სასიცოცხლო პროცესების სტაბილურობას. ეს გარანტია ასევე უზრუნველყოფილია იმითაც, რომ არსებობს მრავალი განსხვავებული ბიოგეოცენოზი: თუ რაიმე სახის კატაკლიზმი მოხდა სადმე დედამიწაზე (ვულკანის ამოფრქვევა, დედამიწის ქერქის ჩაძირვა, ზღვის წინსვლა / უკანდახევა, გეოლოგიური ცვლა, გაგრილება და ა.შ.), მაშინ სხვა ბიოგეოცენოზი ხელს შეუწყობს სიცოცხლის არსებობას და საბოლოოდ აღადგენს წონასწორობას. მაგალითად, მას შემდეგ, რაც 1883 წელს ვულკანის ამოფრქვევის შედეგად კუნძული კრაკატუა მთლიანად განადგურდა, ნახევარი საუკუნის შემდეგ, კუნძულზე სიცოცხლე აღდგა.

ასე რომ, ბიოსფერო არის ბიოგეოცენოზის სისტემა. თითოეული მათგანი დამოუკიდებელი ბიოლოგიური სისტემაა, უფრო სწორად, ქვესისტემა. ის უზრუნველყოფს ბიოგენური ციკლის შენარჩუნებას კონკრეტულ გეოგრაფიულ პირობებში. თითოეულ ბიოგეოცენოზს აქვს ერთმანეთთან დაკავშირებული სახეობების საკუთარი ნაკრები. მაგრამ ბიოგეოცენოზებში ურთიერთობები აგებულია არა სახეობების დონეზე (რადგან მათ წარმომადგენლებს შეუძლიათ იცხოვრონ არა მხოლოდ მოცემულ ბიოგეოცენოზში) და არა ინდივიდების დონეზე (რადგან აქ ისინი ძირითადად საკვებია და, შესაბამისად, ხანმოკლე), არამედ დონეზე. სახეობების პოპულაციები. პოპულაცია გაგებულია, როგორც ერთი და იგივე სახეობის ინდივიდების ერთობლიობა, რომელიც იკავებს გარკვეულ ადგილს დიდი ხნის განმავლობაში და მრავლდება თაობების დიდი რაოდენობით. სახეობების ერთობლივი ევოლუციის დროს პოპულაციები, როგორც ბიოგეოცენოზის ნაწილი, ადაპტირდებიან ერთმანეთთან და ცდილობენ მდგრად შეინარჩუნონ შესაბამისი ტროფიკული ჯაჭვები.

კვებითი (ტროფიკული) ჯაჭვი - მცენარეების, ცხოველების, სოკოების და მიკროორგანიზმების სახეობების სერია, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან ურთიერთობებით: საკვები - მომხმარებელი. შემდეგი რგოლის ორგანიზმები ჭამენ წინა რგოლის ორგანიზმებს და, ამრიგად, ხდება ენერგიისა და მატერიის ჯაჭვური გადაცემა, რომელიც საფუძვლად უდევს ბუნებაში ნივთიერებების ციკლს. ბმულიდან ბმულზე ყოველი გადაცემისას პოტენციური ენერგიის დიდი ნაწილი (80-90%-მდე) იკარგება, სითბოს სახით იფანტება. ამ მიზეზით კვებით ჯაჭვში რგოლების (სახეობების) რაოდენობა შეზღუდულია და ჩვეულებრივ არ აღემატება 4-5-ს.

კვების ჯაჭვებში ენერგიის გარდაქმნების თანმიმდევრობის შედეგად, ეკოსისტემაში ცოცხალი ორგანიზმების თითოეული საზოგადოება იძენს გარკვეულ ტროფიკულ სტრუქტურას. საზოგადოების ტროფიკული სტრუქტურა ასახავს თანაფარდობას მწარმოებელს, მომხმარებელს (პირველი, მეორე და ა.შ. ცალ-ცალკე) და რღვევებს შორის, რომელიც გამოიხატება ან ცოცხალი ორგანიზმების ინდივიდების რაოდენობით, ან phბიომასა, ან მათში შემავალი ენერგია, გამოითვლება ერთეულ ფართობზე დროის ერთეულზე.

ტროფიკული სტრუქტურა ჩვეულებრივ გამოსახულია როგორც ეკოლოგიური პირამიდები. ეს გრაფიკული მოდელი შეიქმნა 1927 წელს ამერიკელმა ზოოლოგმა ჩარლზ ელტონმა. პირამიდის საფუძველია პირველი ტროფიკული დონე - მწარმოებლების დონე, ხოლო პირამიდის შემდეგი სართულები ყალიბდება შემდგომი დონეებით - სხვადასხვა შეკვეთის მომხმარებლები. ყველა ბლოკის სიმაღლე ერთი და იგივეა, ხოლო სიგრძე პროპორციულია რაოდენობის, ბიომასის ან ენერგიის შესაბამის დონეზე. ეკოლოგიური პირამიდების აშენების სამი გზა არსებობს.

ენერგიის პირამიდა ასახავს ენერგიის ნაკადის სიდიდეს, საკვების მასის კვებით ჯაჭვში გავლის სიჩქარეს. ბიოცენოზის სტრუქტურაზე დიდ გავლენას ახდენს არა ფიქსირებული ენერგიის რაოდენობა, არამედ საკვების წარმოების სიჩქარე. დადგენილია, რომ მომდევნო ტროფიკულ დონეზე გადაცემული ენერგიის მაქსიმალური რაოდენობა ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება იყოს წინას 30% და ეს საუკეთესო შემთხვევაშია. ბევრ ბიოცენოზში, კვების ჯაჭვებში, გადაცემული ენერგიის ღირებულება შეიძლება იყოს მხოლოდ 1%.

თუ კურდღელმა შეჭამა 10 კგ მცენარეული ნივთიერება, მაშინ მისი წონა შეიძლება გაიზარდოს 1 კგ-ით. მელა ან მგელი, რომელიც ჭამს 1 კგ კურდღელს, ზრდის მის მასას მხოლოდ 100 გ-ით, მერქნიან მცენარეებში ეს პროპორცია გაცილებით დაბალია იმის გამო, რომ ხე ცუდად შეიწოვება ორგანიზმების მიერ. ბალახებისა და წყალმცენარეებისთვის ეს მნიშვნელობა გაცილებით მაღალია, რადგან მათ არ აქვთ ძნელად მოსანელებელი ქსოვილები. ამასთან, ენერგიის გადაცემის პროცესის ზოგადი კანონზომიერება რჩება: გაცილებით ნაკლები ენერგია გადის ზედა ტროფიკულ დონეებზე, ვიდრე ქვედა. ამიტომ კვების ჯაჭვებს, როგორც წესი, არ შეიძლება ჰქონდეს 3-5 (იშვიათად 6) რგოლზე მეტი, ხოლო ეკოლოგიური პირამიდები არ შეიძლება შედგებოდეს დიდი რაოდენობით სართულებისგან. კვებითი ჯაჭვის ბოლო რგოლამდე, ისევე როგორც ეკოლოგიური პირამიდის ზედა სართულამდე, იმდენად მცირე ენერგია იქნება, რომ არ იქნება საკმარისი, თუ ორგანიზმების რაოდენობა გაიზრდება.

ეს განცხადება შეიძლება აიხსნას იმით, თუ სად იხარჯება მოხმარებული საკვების ენერგია (C). ნაწილი მიდის ახალი უჯრედების აშენებაზე, ე.ი. ზრდისთვის (P). საკვების ენერგიის ნაწილი იხარჯება ენერგიის მეტაბოლიზმზე ან სუნთქვაზე. ვინაიდან საკვების მონელება არ შეიძლება იყოს სრული, ანუ 100%, მოუნელებელი საკვების ნაწილი გამოიყოფა ორგანიზმიდან ექსკრემენტის სახით (F). ბალანსი ასე გამოიყურება:

C = P + R + F.

იმის გათვალისწინებით, რომ სუნთქვაზე დახარჯული ენერგია არ გადადის შემდეგ ტროფიკულ დონეზე და ტოვებს ეკოსისტემას, ცხადი ხდება, რატომ იქნება ყოველი მომდევნო დონე ყოველთვის წინაზე ნაკლები. ამიტომ დიდი მტაცებელი ცხოველები ყოველთვის იშვიათია. ამიტომ, ასევე არ არსებობენ მტაცებლები, რომლებიც მგლებით იკვებებოდნენ. ამ შემთხვევაში, ისინი უბრალოდ არ იკვებებოდნენ თავს, რადგან მგლები არ არიან მრავალრიცხოვანი.

ბიომასის პირამიდა არის სხვადასხვა ტროფიკული დონის ორგანიზმების მასების თანაფარდობა. ჩვეულებრივ, ხმელეთის ბიოცენოზებში მწარმოებელთა მთლიანი მასა ყოველი მომდევნო რგოლზე მეტია. თავის მხრივ, პირველი რიგის მომხმარებელთა საერთო მასა მეტია მეორე რიგის მომხმარებელზე და ა.შ. თუ ორგანიზმები ძალიან არ განსხვავდებიან ზომით, მაშინ დიაგრამაზე ჩვეულებრივ ნაჩვენებია საფეხუროვანი პირამიდა შემცირებული ზევით. ასე რომ, 1 კგ საქონლის ხორცის ფორმირებისთვის საჭიროა 70-90 კგ ახალი ბალახი.

რიცხვებისა და ბიომასის პირამიდები ასახავს სტატიკურისისტემები, ე.ი. ახასიათებს ორგანიზმების რაოდენობას ან ბიომასას დროის გარკვეულ პერიოდში. ისინი არ აწვდიან სრულ ინფორმაციას ეკოსისტემის ტროფიკული სტრუქტურის შესახებ, თუმცა საშუალებას იძლევა გადაჭრას მთელი რიგი პრაქტიკული პრობლემები, განსაკუთრებით ეკოსისტემების სტაბილურობის შენარჩუნებასთან დაკავშირებული. რიცხვთა პირამიდა შესაძლებელს ხდის, მაგალითად, გამოვთვალოთ ნადირობის პერიოდში თევზის დაჭერის ან ცხოველების სროლის დასაშვები ღირებულება მათი ნორმალური გამრავლების შედეგების გარეშე.

რიცხვების პირამიდა (რიცხვები) ასახავს ცალკეული ორგანიზმების რაოდენობას თითოეულ დონეზე. მაგალითად, ერთი მგლის გამოსაკვებად საჭიროა სულ მცირე რამდენიმე კურდღელი, რომლებზეც მას შეეძლო ნადირობა; ამ კურდღლების გამოსაკვებად გჭირდებათ საკმაოდ დიდი რაოდენობით სხვადასხვა მცენარეები. ზოგჯერ რიცხვების პირამიდები შეიძლება იყოს შებრუნებული ან შებრუნებული. ეს ეხება ტყის კვების ჯაჭვებს, როდესაც ხეები არიან მწარმოებლები, ხოლო მწერები, როგორც ძირითადი მომხმარებლები. ამ შემთხვევაში, პირველადი მომხმარებლების დონე რიცხობრივად უფრო მდიდარია, ვიდრე მწარმოებლების დონე (მწერების დიდი რაოდენობა იკვებება ერთ ხეზე).

სახეობა, რომელიც მომხმარებელია, არ შეუძლია მთლიანად გაანადგუროს მისი პოტენციური მსხვერპლის მთელი პოპულაცია: წინააღმდეგ შემთხვევაში ის თავად მოკვდება. თავის მხრივ, მტაცებლის ნაყოფიერების დონე ევოლუციურად ყალიბდება იმის გათვალისწინებით, რომ მოსახლეობის ნაწილი განადგურდება მტაცებლების მიერ. მაგრამ ბუნებრივია, ყოველთვის არის შეზღუდვები თავად მტაცებლების რაოდენობაზე. ეს ინარჩუნებს სისტემას ბალანსში.

ნებისმიერი პოპულაცია თავისთავად ასევე სტაბილური ბიოლოგიური სისტემაა. ამის უზრუნველსაყოფად, ის მუდმივად ამრავლებს თავის სახეობას ბიოგეოცენოზში, რომელშიც ის არსებობს. ბიოსფეროს თვითორგანიზაციის კანონები ისეთია, რომ ყალიბდება ურთიერთობები მოსახლეობის ინდივიდებს შორის, რომლებიც მიმართულია ამ ფუნქციის შესრულების ორგანიზებაზე. კერძოდ, მოსახლეობის არსებობისთვის ხელსაყრელ პირობებში მისი ინდივიდები უფრო ინტენსიურად იწყებენ გამრავლებას. ეს იწვევს კონკურენციას ინდივიდებს შორის (ტერიტორიის გამო, მდედრობითი სქესის და ა.შ.). პოპულაციისთვის სასარგებლო ხდება, რომ ზოგიერთმა ინდივიდმა შეწყვიტოს მოშენება და მოსახლეობის ზრდა შენელდეს. ცხადია, რომ ინდივიდისთვის შთამომავლობის შექმნაზე უარის თქმა არანორმალურია, მაგრამ მოსახლეობისთვის ეს აუცილებელი რეაქციაა მის გადაჭარბებულ რაოდენობაზე. მაგალითად, მღრღნელების საზოგადოებაში გარკვეული სიმკვრივის პირობებში, შიდა ურთიერთობები იწყებს ესკალაციას. ამავდროულად, ურთიერთობის აგრესიული ფორმები იწყებს ჭარბობს კომუნიკაციურზე და ჩნდება სტრესის ატმოსფერო. ეს უკანასკნელი იწვევს ცალკეული ინდივიდების სიკვდილს ან ზოგიერთ მათგანში სასქესო ჰორმონების სისხლში ნაკადის ბლოკირებას.

არსებობის პირობების მკვეთრი გაუარესებით (გამრავლდნენ ჭარბი მტაცებლები, გაუარესდა კლიმატური პირობები, საკვები ცოტაა და ა.შ.), მოსახლეობა იწყებს კლებას. შემდეგ ჩართულია ბუნებრივი მექანიზმები, რომლებიც ასტიმულირებენ რეპროდუქციას. მაგრამ მოსახლეობა ყოველთვის მიდრეკილია თავისი ზომის ოპტიმალურ დონეზე და, შესაბამისად, თვითრეგულირების პროცესი დამახასიათებელია ნებისმიერი მოსახლეობისთვის. ამრიგად, ბიოსფერო არის სისტემა, რომელშიც ბიოგეოცენოზი მოქმედებს როგორც ქვესისტემა. თითოეული ბიოგეოცენოზი, თავის მხრივ, არის დამოუკიდებელი სისტემა, რომელშიც პოპულაციები მოქმედებენ როგორც ქვესისტემა. მათში ქვესისტემები ცალკეული ორგანიზმებია. თითოეული ორგანიზმი, რა თქმა უნდა, ცალკე ბიოლოგიური სისტემაა. ეს უკანასკნელი მეტაბოლიზმის ძირითადი ერთეულია. პლანეტარული მასშტაბით ნივთიერებების ბიოგენური მიმოქცევა შესაძლებელია მხოლოდ იმიტომ, რომ ყველა ორგანიზმი მას უწყვეტად ახორციელებს გარემოსთან. სწორედ სხეულით იწყება ცოცხალი მატერიის კომპონენტებს შორის ურთიერთობის ჯაჭვი. და ეს ჯაჭვი არ შეიძლება გაწყდეს ნებისმიერ დონეზე, რადგან ისინი ყველა ერთმანეთთან ფუნქციურად არის დაკავშირებული. ეს ნიშნავს, რომ ბიოსფერო, როგორც განუყოფელი იერარქია, ექვემდებარება ამ შაბლონს.

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის მომზადება

ნახეთ, რა არის "TROPHIC LEVEL" სხვა ლექსიკონებში:

სახელმძღვანელოს შინაარსი ზოგადი ბიოლოგია: სახელმძღვანელო მე-11 კლასისთვის:

ᲓᲐᲙᲐᲕᲨᲘᲠᲔᲑᲣᲚᲘ ᲡᲢᲐᲢᲘᲔᲑᲘ