36
указывающим путь к "выгодному" виду пищи. Происходит инверсия функции
этого вещества - оно становится аттрактантом.
Нейтрализм (примеры).
Как уже отмечалось, основу взаимоотношений организмов в
биогеоценозе (экосистеме) составляют трофические или пищевые
взаимоотношения. Любой биоценоз сформирован тремя основными
трофическими звеньями: продуцентами, консументами, редуцентами.
В любой цепи питания не вся пища используется на рост особи, то есть на
накопление биомассы. Часть ее расходуется на удовлетворение энергетических
затрат организма: на дыхание, движение, размножение, поддержание
температуры тела и т.п. При этом биомасса одного звена не может быть
переработана последующим полностью. В противном случае исчезли бы
ресурсы для развития живой материи. В результате в каждом последующем
звене цепи происходит уменьшение биомассы по сравнению с предыдущим.
Обычно чем больше биомасса начального звена, тем она больше в
последующих звеньях. Это касается не только биомассы, но и численности и
потока энергии.
Данное явление впервые было изучено экологом Элтоном и названо
пирамидой чисел, а, впоследствии, пирамидой Элтона. Различают пирамиду
численности, пирамиду биомассы и пирамиду энергетики биоценозов.
Основание пирамиды образуют продуценты. Над ними следующее звено
фитофаги, затем консументы второго порядка. И так до вершины пирамиды,
которую составляют наиболее крупные хищники. Таким образом высота
пирамиды, в целом, соответствует длине наиболее продолжительной пищевой
цепи. Поскольку на верхние этажи пирамиды энергия доходит в очень малых
количествах, цепь редко состоит более чем из пяти звеньев.
Юджин Одум сделал расчеты потока энергии от звена к звену в
упрощенной теоретической экосистеме, сведя ее к одной примитивной цепи,
функционирующей в течение года. Он рассуждал следующим образом.
Допустим, имеется посев люцерны на площади в 4 гектара. На этом поле
кормятся телята (предполагается, что телята едят только люцерну), а телятиной
питается 12-летний мальчик. Результаты расчетов, представленные в виде трёх
пирамид – численности, биомассы и энергии, свидетельствуют, что люцерна
использует всего 0.24 % всей падающей на поле солнечной энергии, из которой
8 % приходится на телят; 0.7 % энергии, накопленной телятами, расходуется на
развитие и рост ребенка в период с 12 до 13 лет. Несмотря на то, что
рассматриваемая экосистема искусственна, она дает представление о снижении
коэффициента полезного действия по мере перехода от основного звена
пирамиды к её вершине: из всей солнечной энергии, падающей на 4 гектара
люцернового поля, лишь немногим более миллионной её части хватает на
пропитание мальчика в течение года.
В масштабе всей биосферы правило пирамиды чисел никогда не
нарушается. Правда, на незначительных участках могут быть незначительные
отклонения от него. Это вспышки размножения вредителей, когда съедают всех
продуцентов. Специфика морских экосистем (планктон).