срочно!!!! приведите примеры 1.продуцентов,2.консументов,3.редуцентов. Для сообщества реки

Все живые организмы на нашей планете можно отнести к продуцентам, консументам или редуцентам. О чем говорят эти термины? Каковы особенности организмов, относящихся к той или иной категории? На основании чего предложена такая классификация? Об этом будет рассказано в статье. Кроме того, более подробно будет раскрыт вопрос о том, кто такие редуценты. Примеры этих организмов тоже будут приведены ниже.

image

Описание трофической (пищевой) цепи

Все населяющие Землю растения, животные, микроорганизмы, грибы и т. д. включены в своеобразные взаимоотношения, называемые учеными трофической цепью (или пищевой). Одни из них поедают других, благодаря чему происходит перенос энергии от одного звена воображаемой цепи к другому. Таким образом, между ними существует простая связь: «пища – потребитель пищи».

Первое звено пищевой цепи составляют так называемые продуценты, или автотрофы. К ним относится большинство растений, водоросли. У продуцентов нет предшественников, для них характерно преобразование неорганических веществ в органические, благодаря чему происходит накопление энергии, и продуценты могут быть употреблены в пищу представителями следующего звена. Их называют консументами.

Консументы могут быть 1-го, 2-го, 3-го и 4-го порядка. Консументы 1-го порядка – обычно травоядные животные, 2-го – хищники, которые употребляют в пищу консументов 1-го порядка, и т. д.

Далее в пищевой цепи размещаются деструкторы, или редуценты — организмы, которые перерабатывают органику обратно в неорганические вещества (или простейшие органические), обеспечивая, таким образом, процесс разложения и круговорот веществ в природе. Это важнейшее звено – «санитары». Можно привести следующие примеры редуцентов: сапротрофные бактерии, актиномицеты, грибы (например, рода Penicillium).

image

Связь живых организмов в пищевой цепи не всегда бывает линейной. Так, например, существуют растения – консументы 1-го порядка, паразитирующие на других растениях и не производящие органических веществ. Одно и то же животное может быть консументом и 1-го, и 2-го, и 3-го порядка, если оно, помимо травоядных и других хищников, поедает и травы, ягоды и пр. Например, бурый медведь, питаясь ягодами, является консументом первичным, охотясь на грызуна и поедая его, — вторичным, а употребляя в пищу хищную рыбу лосося, питающуюся сельдью, – консументом 3-го порядка. Поэтому ученые считают, что во многих случаях имеет смысл говорить не о цепи, а о трофической сети, достаточно разветвленной.

Редуценты в экосистеме

Роль этих организмов в экологических системах трудно переоценить. Благодаря им органические остатки разлагаются без следа, обретая доступную для потребления продуцентами (автотрофами) структуру и форму. Продуценты-растения, потребляя их, наращивают зеленую массу и служат пищей для животных, людей. Значительную роль в природе играют редуценты – почвообразовательные бактерии, которые разлагают растительные и животные органические останки, способствуя тем самым превращению их в перегной (бактерии гниения), а его, в свою очередь, — в минеральные соли.

Отличие редуцентов от падальщиков

Некоторые ошибочно считают, что к редуцентам относятся животные и птицы, питающиеся падалью. Но это не так. Главное отличие их от детритофагов (падальщиков) заключается в том, что организмы, питающиеся падалью, производят твердые отходы в виде экскрементов. Подобные продукты жизнедеятельности отсутствуют у редуцентов. Роль их заключается в разрушении — деструкции сложных органических веществ и превращении их в более простые по структуре (мочевина) либо неорганические. Детритофагов же, производящих твердые отходы, традиционно относят к консументам.

Потери энергии при переходах от одного уровня пищевой цепи к другому

При переходе энергии от продуцентов к консументам значительная ее часть теряется (до 80-90%), чаще всего в виде тепла. Это причина, по которой длина пищевой цепи обычно ограничена 3-6 звеньями.

Основные причины потери энергии следующие:

  • Организмы двигаются и тратят энергию на клеточное дыхание, обеспечивая свою жизнедеятельность.
  • Не вся органика может быть переварена животными, и часть ее выходит в виде экскрементов.
  • Далеко не все организмы предыдущего уровня попадают в пищу представителям следующего. Значительная их часть просто погибает по разным причинам.
  • Экскременты и погибшие организмы перерабатываются редуцентами в свою энергию.

Соотношение биомассы на разных уровнях

Учитывая сказанное выше, можно сделать вывод, что для сохранения экологического равновесия количество живых организмов на предыдущем уровне должно значительно превышать таковое на следующем. Иными словами, производителей должно быть больше, чем потребителей. При этом количество хищников на последующих уровнях уменьшается, но они становятся крупнее. Этот закон получил название правила экологической пирамиды.

Как же обстоит дело с редуцентами? Смена экосистем не имеет здесь значения: редуценты в ней все равно будут присутствовать. Именно их взаимная зависимость с консументами и продуцентами обеспечивает гарантию того, что при любых катастрофических обстоятельствах биогеоценоз не будет разрушен, и утраченные связи восстановятся.

Что же касается соотношения редуцентов и остальных групп в природе, то это вопрос довольно сложный, ведь мы имеем дело с чрезвычайно маленькими организмами. Как свидетельствуют исследования, ни общая их биомасса, ни численность не могут говорить о степени их продуктивности. Измерение такой биомассы затруднено и к тому же мало информативно. Так, количество микроорганизмов в почве может оставаться одним и тем же, но в различных условиях они будут демонстрировать разную активность.

Можно говорить о том, что в продуктивных экосистемах биомасса этих микроорганизмов составляет примерно 10-100 г на квадратный метр. Если посмотреть на показатели в тундре или пустыне, то они будут намного меньше, как и активность редуцентов. Смена экосистемы в данном примере дает возможность учитывать разные условия обитания.

В заключение

В статье была кратко описана структура пищевой цепи, а также более подробно рассказано о том, кто такие редуценты (с примерами).

Интересно, что такие звенья пищевой цепи, как консументы, отсутствовали на Земле на протяжении около 2 миллиардов лет, когда экосистемы состояли только из доядерных организмов, называемых прокариотами. А вот без редуцентов их существование было бы невозможно, ведь кто-то должен превращать органические вещества, продуцируемые пусть даже простейшими микроорганизмами, снова в неорганические. Благодаря жизнедеятельности редуцентов, примеры которых были приведены в статье, в почву возвращаются вода и минеральные соли. Таким образом, круг замыкается, и организмы-продуценты (автотрофы) снова могут воспользоваться полезными веществами.

Катарина Канивец > Таблицы > 11 класс > Экология > Сравнительная характеристика продуцентов, консументов и редуцентов

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ПРОДУЦЕНТЫ КОНСУМЕНТЫ РЕДУЦЕНТЫ
1 Происхождение названия Грец. producentis — тот, который образует Грец. consumo — употребляю Грец. reducentis — восстанавливающий
2 Занимают І трофический уровень II трофический уровень III трофический уровень
3 Способ Автотрофы Гетеротрофы Гетеротрофы
4 Функции Образуют органические вещества из неорганических Потребляют живое органическое вещество Превращают мертвое органическое вещество на неорганические соединения
5 Функции Запасание энергии Передача энергии Превращают мертвое органическое вещество на неорганические соединения
6 Значение Важнейшая часть биоценоза Зависят (прямо или косвенно) от продуцентов Зависят (прямо или косвенно) от продуцентов
7 Представители Зеленые растения, некоторые бактерии Все животные, микроорганизмы, паразиты Микроорганизмы, грибы

На этой странице:

Главным объектом биотехнологического процесса является клетка. В этой теме рассматриваются требования, предъявляемые к промышленным штаммам, методы создания организмов с нужными (целевыми) свойствами, а также способы консервации полученных продуцентов.

Глоссарий

Штамм — микроорганизмы одного вида, выращенные в определенных условиях, вследствие чего обладающие определенными свойствами, которые отличаются от других чистых культур данного вида.

Микроорганизмы-продуценты — микроорганизмы, обладающие способностью под воздействием внешних факторов (состава среды, условий культивирования, температуры, pH среды и т.д.) образовывать в больших количествах преимущественно то соединение, которое является главным (целевым) продуктом данного производства.

Селекция — это направленный отбор мутантов, то есть микроорганизмов, наследственные признаки которых претерпели изменения в нужном для человека направлении.

Сверхсинтез — способность микроорганизмов синтезировать определенный продукт в количествах, превосходящих физиологические потребности.

Мутагенез — естественный или искусственный (индуцированный) — процесс, приводящий к возникновению мутаций в организме. Использунется для создания мутантных организмов для нужд биотехнологии.

Генная (генетическая) инженерия — совокупность методов и технологий, в том числе технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, по выделению генов из опганизма, осуществлению манипуляций с генами и введению их в другие организмы.

Понятие о микроорганизмах-продуцентах. Требования, предъявляемые к промышленным штаммам. Выбор исходного штамма

В биотехнологии обычно используются чистые культуры микроорганизмов-продуцентов, так как это позволяет получить продукт с заранее известными свойствами.

К микроорганизмам-продуцентам предъявляется ряд обязательных требований. Микроорганизмы должны:

  • — расти на дешевых и доступных питательных средах;
  • — максимально усваивать питательные вещества среды;
  • — обладать высокой скоростью роста биомассы и давать высокий выход целевого продукта;
  • — проявлять синтетическую активность, направленную в сторону получения желаемого продукта; образование побочных продуктов должно быть незначительным;
  • — быть генетически однородными, стабильными в отношении продуктивности, требований к питательному субстрату и условиям культивирования;
  • — быть устойчивыми к фагам и другой посторонней микрофлоре;
  • — быть безвредными для людей (не обладать патогенными свойствами) и для окружающей среды;
  • — образуемый продукт должен иметь экономическую ценность и легко выделяться.

Выгодным объектом для биотехнологии являются термофильные, ацидофильные (или алкалофильные) штаммы, поскольку с ними легче поддерживать стерильность в производстве. Интерес представляют анаэробные микроорганизмы, так как для культивирования аэробов требуется аэрирование.

Подбор продуцентов можно осуществить:

  • • путем изолирования микробов из природных источников, для этого отбираются пробы из мест, где обитание того или иного продуцента наиболее вероятно. Например, углеводородокисляющие микроорганизмы из почвы возле бензоколонок, винные дрожжи из винограда, анаэробные целлюлозоразлагающие и метанобразующие микроорганизмы из рубца жвачных животных. Образцы проб вносят в жидкие питательные среды специального состава, получая накопительные культуры микроорганизмов. Затем выделяют чистые культуры, используя плотные питательные среды, на которые засевают образцы проб из накопительных культур;
  • • из имеющихся коллекций микроорганизмов, при этом руководствуются физиологическими и биохимическими свойствами различных групп микроорганизмов. Например, продуцентов антибиотиков находят среди актиномицетов, внеклеточное выделение гидролитических ферментов характерно для грамположительных бактерий, основные продуценты этанола -дрожжи и т. д.

Выделение и подбор объекта — важный этап биотехноло-гичекого процесса. Однако путем простого подбора не удается получить высокоактивных продуцентов, поэтому возникает задача изменения природы организма в нужном направлении. Для этого используют методы селекции. С их помощью получены промышленные штаммы микроорганизмов, синтетическая активность которых превышает активность исходных штаммов в десятки и сотни раз.

Многие из компонентов одной цепи принимают участие и в других. Все вместе они образуют трофическую сеть биоценоза. Ее изучение позволяет установить наиболее значимые связи организмов в биоценозе.

Продуценты и консументы

Представим себе эти отношения в общем виде. Они начинаются с группы автотрофных организмов, которые называются продуцентами (продуцере — производить). В основном это фотосинтезирующие организмы, редко — хемотрофные бактерии.

В качестве консументов (консумо — потребляю) выступают гетеротрофные организмы. В зависимости от потребления пищи они делятся на консументов первого (растительноядных), второго и третьего порядка (плотоядных).

Что такое редуцент?

Перейдем к следующей группе. Она называется редуценты (редуценс — возвращающий). Сюда относятся гетеротрофные организмы – сапротрофы (сапрос — гнилой). Что такое редуцент? Это организм, питающийся мертвым веществом и переводящий его в неорганические формы. К редуцентам относятся грибы, бактерии.

В процессе питания каждая группа организмов потребляет некоторое количество веществ. Это определяет значение процесса продуктивности — образования и накопления.

Звенья одной цепи

Продуценты создают первичную продукцию. В ней содержится определенный объем энергии. Часть ее тратится растениями на дыхание. Оставшаяся после этого масса — это чистая продукция. Ее используют консументы в процессе питания.

Консументы создают вторичную продукцию. Часть ее тратится в процессе жизнедеятельности животных, бактерий, грибов. Остается чистая вторичная продукция.

Весь процесс состоит из звеньев, составляющих цепь:

  • консументы;
  • редуценты;
  • продуценты.

Важность редуцентов

Из-за недостатка энергии невозможно существование высоких экологических пирамид с длинными цепями питания. Существует закономерность потока энергии в экосистеме. Далеко не все организмы одного уровня поедаются другими. Значительная часть их отмирает и поступает в так называемый опад.

Что происходит с мертвыми организмами, с энергией, заключенной в их молекулах? Они не теряются для экосистемы. Бактерии и грибы их используют в качестве источника пищи, а значит, и энергии (опавшие листья, отмершие стволы деревьев, трупы животных).

В сухопутных, особенно в лесных экосистемах, значительная часть первичной продукции уничтожается редуцентами. Об этом свидетельствует большое количество подстилки на лугах или в степях. Ведь что такое редуценты? Это своеобразные мусорщики. В устойчивой экосистеме процессы сбалансированы: суммарная продуктивность должна быть равна энергетическим тратам. Подобное равновесие требует полной утилизации годичной первичной продукции консументами. Это достаточно редкое явление, но благодаря компенсаторной деятельности биокомпонентов экосистема стремится к нему.

Круговорот химических элементов

Второй важнейшей функциональной особенностью экосистемы является поток вещества. Абиотическая среда содержит множество химических элементов, часть из них принимает участие в малом (биологическом) круговороте, который свойственен любой экосистеме. Это биогенные элементы, входящие в органические молекулы.

Из всей таблицы Менделеева, содержащей 108 элементов, биологическую значимость имеют 27. Именно они после гибели и воздействия на них редуцентов возвращаются в окружающую среду и вновь могут быть использованы. Этим круговорот вещества отличается от потока энергии в экосистеме. Энергия не может использоваться вторично. Теоретически можно представить замкнутый цикл круговорота вещества в идеальных условиях. Однако в природе такого не происходит. Часть атомов мигрирует вместе с перемещением воды, воздушных масс и живых организмов.

Скорость круговорота элементов бывает разной. Неодинаковы и химические превращения в живых организмах. Так, вода, попадая в растения, частично вовлекается в процесс транспирации и довольно быстро возвращается в атмосферу. Частично она участвует в процессе фотосинтеза, и водород включается в состав органических молекул, где задерживается гораздо дольше.

Кислород, входящий в состав воды, сразу поступает в атмосферу и используется животными в процессе дыхания. В то же время вода поступает непосредственно к животным из абиотической среды.

Иначе обстоит дело с углеродом. Он поступает в круговорот через растения. В реакциях фотосинтеза образуется кислород, который выделяется в атмосферу и используется при дыхании животными. Углерод связывается растениями в органических молекулах и таким образом сохраняется в фитомассе. Частично он потребляется животными и редуцентами. Таким образом углерод из окружающей среды проходит через все трофические уровни и вновь возвращается в атмосферу.

При рассмотрении данных примеров становится понятно, что такое редуценты и какие функции в природе они выполняют.

Что такое редуценты, консументы и продуценты — все о путешествиях на News4Auto.ru

2018-09-26База знанийЕГЭБиологияДобавлено: 4-08-2017, 14:05

Видеоурок 1: Взаимодействие организма и среды. Экосистемы. Биогеоценозы

Видеоурок 2: Абиотические факторы: температура и освещенностьВидеоурок 3: Биотические факторы

Лекция: Экосистема (биогеоценоз), её компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль

imageЭкосистема

Экосистема – это сообщество живых организмов, пространственной среды их обитания и системы взаимосвязей между всеми участниками.

Особенностями экосистемы являются ее способности к саморегуляции, развитию и самоорганизации. Экосистемой может называться сообщество, в котором стабильно и на протяжении длительного времени происходит круговорот вещества и энергии. Таким образом, например, домашний аквариум экосистемой называться не может, так как неспособен самостоятельно поддерживать собственную жизнедеятельность без участия человека. Равно, не является экосистемой и трухлявый пень в лесу, так как жизнедеятельность в нем является частью большей экосистемы.

Примерами экосистемы могут быть – пруд, лес, луг. Например, в пруду обитают различные животные, растения, микроорганизмы, являющиеся живыми компонентами экосистемы. Между ними имеются связи в плане переноса вещества и энергии – трофические взаимоотношения. На них оказывают влияние физические и химические параметры воды, геологические характеристики дна и стенок водоема, сезонные климатические изменения.

Одним из важных параметров для определения границ экосистемы, является наличие трофических связей между ее компонентами, фактов передачи ими друг другу веществ и энергии.

Любая экосистема является с точки зрения физики открытой системой, в которой есть входящие и выходящие потоки энергии и вещества.

Синонимом термина экосистема является понятие биогеоценоз.

imageБиотический и абиотический компоненты

В любом биогеоценозе выделяются биотический и абиотический компоненты. При этом участники биотического компонента по своей роли в ней могут быть:

  • продуцентами. Это автотрофные и хемотрофные организмы, преобразующие энергию и неорганические вещества в органические;

  • консументами. Это гетеротрофные потребители энергии, находящейся в веществе в виде химических связей. Они могут подразделяться на несколько порядков: консументы первого поедают растения и хемотрофов, второго – поедают консументов первого, то есть растительноядных животных, третьего – питаются консументами второго, то есть мелкими хищниками;

  • редуцентами. Это гетеротрофы, разлагающие органику на простые органические и минеральные вещества. К ним относятся грибы, многие простейшие, личинки некоторых насекомых, питающиеся опавшей листвой, погибшими животными.

Между биотическими компонентами экосистемы формируются устойчивые трофические связи. К абиотическим факторам относятся влияния неживой природы.

image

Еще одним важным понятием биогеоценологии является продуктивность экосистемы. Это понятие определяет количественную биомассу, произведенную экосистемой, то есть совокупность всех живых существ в ней. Расчет биомассы обычно производится в единицах количества массы живых существ на единицу площади.

imageГраницы экосистемы

В большинстве случаев экосистемы не имеют четких границ, для сообществ, образующихся на границах разных экосистем даже создан специальный термин, их принято называть экотонами.

Для удобства изучения, рассматриваются два типа границ экосистем:

  • Видовые – этот тип границ определяется ареалом расселения отдельных особей, обитающих в конкретной экосистеме;

  • Пространственные – определяются чаще всего ландшафтными. Луг с одной стороны горы и с другой – будут считаться различными экосистемами.

imageТрофические цепи и сети

Каждая из экосистем характеризуется наличием трофических цепей и сетей:

Цепью питания называется последовательно связанная пищевыми отношениями группа видов. Каждое из предыдущих звеньев цепи является пищей для следующего.

Так, примером цепи питания может служить последовательность:

растения – насекомые – головастик – форель – донные сапрофиты.

imageПри каждом переходе вещества от одного звена к другому происходит потеря (тратится на жизнь предыдущего звена и выделяется в виде тепла) до 90% потенциальной энергии. Именно поэтому число звеньев в трофических цепях обычно ограничено четырьмя-пятью.

Трофической сетью называется более сложная структура пищевых отношений, учитывающая, что каждое звено пищевой цепи может быть пищей для разных видов. Так, траву едят не только травоядные животные, но и насекомые, и всеядные животные. При отслеживании таких взаимоотношений получается графическая схема, напоминающая разветвленную сеть.

Известно 2 основных типа трофических цепей:

1) пастбищная – в ней первичным звеном являются зеленые растения-продуценты. Характерен для луговых, океанических экосистем;

2) детритная – в ней первым звеном являются сапротрофы (редуценты), разлагающие органику. Сапротрофами питаются другие организмы.

При этом, в пастбищных цепях питания участвует только 10% энергии, остальные 90% – приходятся на долю детритных. Это связано с тем, что огромная часть энергии, создаваемой автотрофами, переходит в органические «отходы», где используется сапротрофами.

imageПравило экологической пирамиды

Графическое изображение количественных соотношений между участниками цепей питания называется экологической пирамидой.

Такое изображение пищевых отношений основано на правиле Лендемана:

Правило экологической пирамиды: «При передаче вещества от одного трофического уровня к другому количество доступной для усвоения энергии становится в 10 раз меньше».

Оно используется для приближенных вычислений при решении задач по экологии и предлагает считать, что для прокорма растительноядных животных необходима масса растений, в 10 раз превышающая их собственную. Для прокорма хищника – требуется масса мяса растительноядных, превышающая его массу в 10 раз.

image

Предыдущий урок Следующий урок

РЕЙТИНГ АВТОР ПРОСМОТРЫ—>

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий