Консументы

Консументы — это организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических и питаются готовыми органическими соединениями, получаемыми от других организмов. В экологии консументы являются гетеротрофами и занимают второй и последующие трофические уровни в пищевых цепях, выступая в роли потребителей органического вещества, созданного продуцентами (автотрофами). В отличие от редуцентов (деструкторов), которые разлагают мёртвую органику, консументы питаются живыми организмами или их частями. Термин происходит от латинского consumo — «потребляю».

Классификация консументов

В экологии консументы делятся на несколько порядков в зависимости от того, на каком трофическом уровне они находятся и какими источниками пищи пользуются.

Первичные консументы (консументы I порядка)

Первичные консументы питаются непосредственно продуцентами — растениями, водорослями, цианобактериями. К ним относятся все растительноядные (фитофаги) организмы: травоядные млекопитающие (коровы, олени, зайцы), многие насекомые (гусеницы, кузнечики), моллюски (слизни, улитки), а также водные фильтраторы, потребляющие фитопланктон (дафнии, некоторые виды рыб). В лесных экосистемах первичными консументами являются, например, лоси, питающиеся корой и ветками, или белки, поедающие семена и орехи.

Вторичные консументы (консументы II порядка)

Вторичные консументы питаются первичными консументами, то есть являются хищниками (зоофагами) или паразитами растительноядных животных. К ним относятся волки, лисицы, хищные птицы (ястребы, совы), змеи, а также насекомоядные растения (например, росянка, хотя они частично сохраняют автотрофность). В водных экосистемах вторичными консументами выступают мелкие рыбы, поедающие зоопланктон, или личинки стрекоз, охотящиеся на водных беспозвоночных.

Консументы III и последующих порядков

Консументы третьего порядка питаются вторичными консументами, четвёртого — консументами третьего и так далее. Как правило, в реальных экосистемах пищевые цепи редко включают более 4–5 звеньев из-за потерь энергии на каждом трофическом уровне (правило экологической пирамиды). Высшими консументами (верховными хищниками) являются организмы, не имеющие естественных врагов в своей экосистеме: крупные кошачьи (тигры, львы), медведи, косатки, крупные хищные птицы (орланы). В ряде случаев консументы могут занимать несколько трофических уровней (например, медведь питается и ягодами — первичный консумент, и рыбой — вторичный, и мясом — третичный).

Всеядные (полифаги)

Отдельную группу составляют всеядные организмы (эврифаги), которые могут питаться как растительной, так и животной пищей. К ним относятся человек, многие виды медведей, свиньи, вороны, тараканы. Всеядные консументы занимают разные трофические уровни в зависимости от доступности пищи, что делает их экологически гибкими.

Роль консументов в экосистемах

Консументы выполняют несколько ключевых функций в круговороте веществ и потоке энергии.

Регуляция численности продуцентов и других консументов

Поедая растения, первичные консументы предотвращают их бесконтрольное размножение и поддерживают видовое разнообразие растительных сообществ. Хищники (вторичные и высшие консументы) регулируют численность фитофагов, не давая им уничтожить растительность. Это явление известно как «гипотеза хищничества» или «трофический каскад». Например, в экосистемах Йеллоустонского национального парка (США) возвращение волков (консументов III порядка) привело к сокращению популяции оленей (первичных консументов), что позволило восстановиться растительности вдоль рек.

Перенос энергии и вещества

Консументы преобразуют энергию, запасённую в тканях растений и животных, в биомассу своего тела. При этом значительная часть энергии (до 90% на каждом трофическом уровне) рассеивается в виде тепла при дыхании, что ограничивает длину пищевых цепей. Через консументов происходит перемещение химических элементов (углерода, азота, фосфора) в экосистеме.

Участие в почвообразовании

Многие консументы, особенно почвенные беспозвоночные (дождевые черви, многоножки, личинки насекомых), измельчают растительные остатки, способствуя их разложению редуцентами. Хотя сами они не являются редуцентами, их деятельность ускоряет круговорот веществ.

Распространение семян и опыление

Некоторые консументы, питаясь плодами и нектаром, выполняют функции опылителей (пчёлы, бабочки, колибри) или распространителей семян (птицы, млекопитающие). Например, белки, запасая желуди, способствуют расселению дубов. Это взаимовыгодные отношения (мутуализм), в которых консумент получает пищу, а растение — возможность размножения.

Примеры пищевых цепей с участием консументов

В разных экосистемах структура консументов различается.

• Лесная экосистема (умеренный пояс): дуб (продуцент) → гусеница (консумент I) → синица (консумент II) → ястреб-тетеревятник (консумент III).
• Водная экосистема (озеро): фитопланктон (продуцент) → зоопланктон (консумент I) → плотва (консумент II) → щука (консумент III) → человек (консумент IV).
• Пустынная экосистема: кактус (продуцент) → заяц (консумент I) → лиса (консумент II) → орёл (консумент III).
• Агроэкосистема (поле пшеницы): пшеница (продуцент) → саранча (консумент I) → лягушка (консумент II) → уж (консумент III) → орёл-змееяд (консумент IV).

Консументы и человек

Человек как биологический вид является всеядным консументом, занимающим высшие трофические уровни. В современной антропогенной экосистеме человек потребляет продукцию как продуцентов (растения), так и консументов (мясо, рыба). Сельское хозяйство, по сути, представляет собой управление популяциями продуцентов и первичных консументов (домашний скот) для получения продовольствия.

Влияние человека на экосистемы часто нарушает естественные трофические связи. Например, истребление хищников (консументов высших порядков) приводит к росту численности фитофагов и деградации растительности. С другой стороны, чрезмерный вылов рыбы (консументов II–III порядков) может вызвать переизбыток планктона и эвтрофикацию водоёмов.

Критика и альтернативные подходы

В современной экологии понятие «консументы» иногда критикуется за излишнюю упрощённость. Реальные экосистемы представляют собой сложные сети (пищевые сети), а не линейные цепи. Многие организмы меняют свой трофический уровень в течение жизни (например, головастики — первичные консументы, а взрослые лягушки — вторичные). Кроме того, выделение чистых консументов и редуцентов условно: некоторые организмы (например, грибы-паразиты) сочетают черты консументов и редуцентов.

Альтернативные классификации, такие как концепция «функциональных групп» (по характеру питания: фитофаги, зоофаги, детритофаги), позволяют точнее описывать экологические роли. Тем не менее, термин «консументы» остаётся базовым в экологическом образовании и моделировании потоков энергии.

Источники

• Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. — М.: Мир, 1989.
• Одум Ю. Основы экологии. — М.: Мир, 1975.
• Чернова Н. М., Былова А. М. Общая экология. — М.: Дрофа, 2004.
• Бродский А. К. Трофическая экология. — СПб.: Изд-во СПбГУ, 2005.