Экологическое значение пищевых ресурсов

Пищевые ресурсы — это сами организмы. Автотрофные (фото- и хемосинтезирующие) организмы становятся ресурса­ми для гетеротрофов, принимая участие в пищевой цепи, где каждый предшествующий потребитель превращается в пище­вой ресурс для следующего потребителя.

Питательная ценность растений и животных различна. Важ­нейшее отличие растительной пищи в том, что растительные клетки окружены стенками, состоящими из целлюлозы, лиг­нина и других веществ, представляющих собой волокна, неу­свояемые многими животными — консументами. Но наличие этих стенок — основная причина высокого содержания углеро­да в растениях — потенциального источника больших количеств энергии. Эта энергия доступна лишь животным, обладающи­ми целлюлозами, способными расщеплять целлюлозу и лиг­нин: некоторые бактерии, многие грибы, улитки и др.

Травоядным животным для того, чтобы переварить расти­тельную пищу, необходимо ее тщательно пережевывать (жвач­ные животные), а птицы перетирают ее в своем мускулистом желудке. Плотоядным же вообще .жевать ничего не нужно, так как в мясе жертвы все компоненты, необходимые им для жизни, содержатся в готовом к усвоению виде, поэтому корм можно и целиком заглотнуть.

В пищеварительном тракте травоядных животных, рубце, поселяются микроорганизмы, обладающие способностью раз­лагать целлюлозу, которые помогают им переварить раститель­ный корм. Кроме того, при разложении растений многие мик­робы извлекают из них питательные вещества (азот и др.), а уже микробную клетку животному легче усвоить. По этой же причине животные - детритофаги поедают растительный детрит, обильно заселенный микроорганизмами.

Различные ткани и органы растений отличаются по своей питательной ценности. Поэтому мелкие фитофаги (насекомые и др.) специализируются на поедании мелких частей растения, обычно это семена, вегетативные почки и листья.

В отличие от растений состав тела различных фитофагов достаточно однообразен и ничем не отличается от такового пло­тоядных, т. е. мясо гусеницы, трески, земляных червей, креве­ток и оленя по содержанию белков, углеводов, жиров, воды и минеральных солей в одном грамме ничем не отличается. Осо­бой сложности в усвоении готовой пищи у плотоядных нет, но их больше заботит, как добывать пищу.

Ограждение пищевых ресурсов

Потребителю (хищнику) необходимо отыскать, изловить, умертвить и съесть добычу. Но это сделать нелегко, так как пищевые ресурсы нередко ограждены от потребителя.

Любой организм стремится оградить себя от своего потре­бителя. Эти «средства защиты» есть и у растений и у живот­ных. Они подразделяются на физические, химические, морфо­логические и поведенческие. С другой стороны, эти средства оказывают воздействие и на организмы-потребители — наибо­лее приспособленные «пожиратели» выживают в большем ко­личестве, разрабатывая все более изощренные средства напа­дения, а «пожираемые» разрабатывают все новые и новые сред­ства защиты. В результате возникает эволюционное давление одного организма на другой и эволюция каждого частично зависит от эволюции другого. Такие явления называют сопря­женной эволюцией, или коэволюцией.

Сопряженной эволюции между растениями не бывает, так как они «питаются» одинаковыми атомами, не может ее быть и между деструктурами и мертвой органикой, а вот от внешних врагов у растений хорошо развита механическая защита — ко­лючки, шипы, скорлупа ореха и др.

Наиболее уязвимы семена, когда они находятся на мате­ринском растении, но если они рассыплются — сохранность резко увеличивается. Этот способ сохранности семян широко используется в дикой природе. Однако это противоречит тре­бованиям человека к сельхозкультурам, и человек путем се­лекции отобрал те злаки, которые способны удерживать семе­на, поэтому культурные злаки для семеноядных птиц просто находка.

Кроме описанной выше физической организмы способны создавать и химическую защиту в виде ядовитых веществ, ко­торые предохраняют их от поедания. Они могут действовать как токсиканты, или просто препятствовать пищеварению, или только отпугивать животных, особенно — насекомых.

Химические средства в ряде случаев могут не только защи­тить растения, а даже сделать его более привлекательным для фитофагов. Многие насекомые-фитофаги специализируются на растениях одного или нескольких видов — тех, чью химиче­скую защиту они преодолели. Это очень важный шаг в коэволюции растений и фитофагов — возникновение устойчивости к химическим средствам защиты растений. Такие процессы на­блюдаются и при искусственной химической защите растений от «вредных» насекомых, которая достаточно быстро теряет свою эффективность (известна адаптированность их к ДДТ, и т. п.).

Для животных наиболее характерны такие морфологиче­ские виды защиты, которые базируются на различного рода «об­манах» (криптицизм, мимикрия и т. п.). Достаточно разнооб­разна у них поведенческая защита: прячутся в норы, притворя­ются» мертвыми, прячутся в раковины, панцири, сворачивают­ся в клубок, «угрожающе» ведут себя и т. д. Но самая обычная поведенческая реакция животного — это бегство от хищника, которое приносит и наибольший успех жертве, Среди живот­ных распространена и механическая защита: иглы у ежа, греб­ни и шипы у коловраток, дафний, раковина моллюска, и др. Прибегают они и к химической защите — «чернильное облако» каракатицы, и др.