Консумент первого порядка — уровень пищевой цепи¶
Консумент первого порядка — это организм в пищевой цепи или пищевой сети, который питается исключительно продуцентами (автотрофами): растениями, водорослями, фитопланктоном, бактериями, использующими неорганические вещества для синтеза органических соединений. Термин относится к экологии и обозначает первый (после продуцентов) трофический уровень потребления органического вещества в экосистеме. Синонимичные обозначения — растительноядные организмы, первичные консументы, фитофаги.
¶Место в трофической цепи
Пищевая цепь представляет собой последовательность организмов, через которую передаётся энергия и вещество: продуценты → консументы I порядка → консументы II порядка → консументы III порядка и далее → редуценты. Каждый переход между уровнями сопровождается значительными потерями энергии: по приблизительной экологической «правилу десяти процентов» на следующий уровень переходит лишь около 10 % энергии предыдущего. Это объясняет, почему пищевые цепи обычно невелики по длине — как правило, они включают 4–5 звеньев.
Консументы первого порядка занимают в этой цепи позицию непосредственных потребителей растительной (или микробной) биомассы. Они являются основным механизмом перевода первичной продукции растений в животную биомассу и одновременно основной пищей для хищников.
¶Классификация консументов I порядка
К первичным консументам относятся организмы с разными способами питания, но объединённые одним признаком — потреблением автотрофов:
- Фитофаги — пасущиеся животные, поедающие листья, стебли, траву (крупный рогатый скот, лошади, зайцы, гусеницы бабочек).
- Граниворы — поедатели семян и зёрен (птицы-зерноядные, мыши, белки в период плодоношения).
- Нектароеды и пыльцееды — питаются нектаром и пыльцой (пчёлы, бабочки, колибри).
- Фруктофаги — поедатели плодов и ягод.
- Детритофаги — в ряде классификаций к первичным консументам относят и организмов, питающихся мёртвой растительной материей (дождевых червей, некоторых насекомых).
- Планктонные растительноядные — зоопланктон, питающийся фитопланктоном (дафнии, веслоногие рачки, личинки некоторых ракообразных).
В пресноводных и морских экосистемах зоопланктон, потребляющий фитопланктон, является ключевым звеном, связывающим первичную продукцию с рыбами и более крупными животными.
¶Энергетическая роль
Первичные консументы выполняют важнейшую функцию в экосистеме — они преобразуют первичную продукцию растений в доступную для хищников форму. Масса растений, съедаемая фитофагами, огромна: по различным оценкам, в наземных экосистемах от 10 до 50 % годового прироста растительной биомассы потребляется растительноядными животными.
Потери энергии при переходе с продуцентов на консументов I порядка составляют около 90 %: часть растительной биомассы не поедается, часть не усваивается (целлюлоза, лигнин), значительная энергия расходуется на дыхание и жизнедеятельность самих фитофагов. Именно поэтому биомасса консументов первого порядка, как правило, меньше биомассы продуцентов, а биомасса хищников — меньше биомассы их жертв.
¶Примеры пищевых цепей
Несколько характерных примеров, иллюстрирующих роль первичных консументов:
- Луговая цепь: трава → кузнечик → лягушка → уж → ястреб. Кузнечик здесь — консумент первого порядка.
- Лесная цепь: дуб → гусеница пяденицы → синица → ястреб-тетеревятник.
- Морская цепь: фитопланктон → зоопланктон (копеподы) → мелкая рыба (сардина) → тунец → акула.
- Степная цепь: злаки → сайгак → волк.
- Водная цепь: водоросли → дафнии → окунь → щука.
Во всех этих цепях первичный консумент занимает второе звено после продуцента.
¶Особенности в разных экосистемах
¶Наземные экосистемы
В наземных биоценозах консументы I порядка представлены многочисленными группами: млекопитающими (копытными, грызунами, зайцеобразными), насекомыми (гусеницами, жуками, тлями), улитками. Их разнообразие и масса определяют структуру сообщества и активность хищников.
¶Водные экосистемы
В водных экосистемах основную роль первичных консументов играет зоопланктон — микроскопические рачки, личинки, личиночные стадии беспозвоночных. В морях это в первую очередь веслоногие рачки (копеподы), в пресных водах — дафнии, циклопы, босмины. Зоопланктон потребляет фитопланктон и сам служит пищей для планктоноядных рыб.
¶Значение в экологии
Изучение роли консументов первого порядка имеет прикладное значение для сельского и лесного хозяйства, рыболовства, охраны природы. Знание того, какие организмы являются первичными потребителями в конкретной экосистеме, позволяет прогнозировать последствия изменения численности популяций, воздействия пестицидов, интродукции чужеродных видов. Снижение численности фитофагов, например, ведёт к избыточному накоплению растительной массы и повышению пожароопасности, а их чрезмерное размножение — к уничтожению растительного покрова и эрозии почв.
¶История термина
Понятие «консумент» в трофической классификации ввёл в 1942 году американский эколог Реймонд Линдеман в своей работе «The Trophic-Dynamic Aspect of Ecology». Он предложил деление организмов на продуцентов, консументов (различных порядков) и редуцентов, а также сформулировал правило энергетических потерь между трофическими уровнями. Термин «консумент первого порядка» закрепился в экологии после публикации этой работы и стал стандартным в учебниках по биологии и экологии.
¶Источники
- Линдеман Р. The Trophic-Dynamic Aspect of Ecology, 1942
- Одум Ю. Экология, 1986
- Бигон М., Таунсенд К., Харпер Дж. Экология: особи, популяции, сообщества, 2006
- Реймерс Н. Ф. Экология: теории, законы, правила, принципы и гипотезы, 1994
- Чернов Ю. И. Введение в экосистемоведение, 2004