Одна и та же экосистема потенциально способна обеспечить существование существенно большего количества пойкилотермных организмов, чем равных им по размерам гомойтермных

Более низкий трофический уровень может обеспечить существование большей биомассы живых организмов, чем более высокий.

Поскольку продукция трофических уровней с их повышением снижается, на каждый последующий трофический уровень поступает все меньше энергии органических веществ, которые могут употребить в пищу населяющие его организмы. Эта особенность потока энергии в экосистеме и является причиной образования в ней пирамиды биомасс.

Как правило, численность и биомасса животных сопоставимого размера, использующих энергию более низкого трофического уровня, выше, чем использующих энергию более высокого уровня.

Например, биомасса растительноядных млекопитающих (белка, олень, грызуны, зайцы и пр.) составляет 1 – 10 кг/га; биомасса всеядных (лиса, медведь) – 0,01 – 0,1 кг/га, биомасса хищных (рысь, ласка) – 0,001 – 0,01 кг/га.

Однако здесь имеются и показательные исключения, например, биомасса и численность всеядного хищника – бурого медведя, значительно выше, чем панды, питающейся только молодыми побегами бамбука.

Человек способен питаться как растительной, так и животной пищей. Поэтому как биологический вид он может находится на втором или на третьем трофическом уровне. При прочих равных условиях первый трофический уровень способен прокормить значительно большее количество людей, чем второй. Поэтому в древности численность населения земледельческих цивилизаций, выращивавших рис, пшеницу, овощи и фрукты (египтяне, индийцы, китайцы, ацтеки, инки и т.д.), была значительно выше, чем скотоводческих кочевых племен (гунны, монголы, народы Севера).

Общая численность индейских племен на современной территории США до появления там белых поселенцев в начале 16 века оценивается в 20-30 миллионов человек. Эти племена существовали практически исключительно за счет охоты за крупных млекопитающих (бизонов, оленей и др.), т. е. находились на третьем трофическом уровне. Земледелие находилось у них в зачаточном состоянии, необходимость в растительной пище покрывалась за счет сбора дикорастущих растений. Если бы у индейцев них было развито земледелие, то их численность возросла бы приблизительно в 10 раз. Вероятно, в этом случае завоевание Северной Америки белыми оказалось бы значительно более трудным.

Затраты энергии на метаболизм у пойкилотермных животных в несколько раз ниже, чем у гомойтермных животных с равной массой тела. Поэтому и рацион последних гораздо выше. Отсюда одинаковая продукция автотрофных организмов в экосистеме может обеспечить существование большего количества пойкилотермных организмов.

Если чистая первичная продукция (ЧПП) на определенной территории составляет 1000 кал/га сутки, то 1 га такой территории способен прокормить следующее количество животных второго трофического уровня:

Группа животных	Т	K1	R	N = ЧПП/R
Рыбы	4,1	0,3
Амфибии	0,8	0,3	1,6
Рептилии	7,8	0,3
Птицы		0,1
Млекопитающие		0,1

5. Одна и та же экосистема потенциально способна обеспечить существование большей биомассы гетеротрофных организмов, если эту биомассу будут составлять более крупные особи.

Величина рациона гетеротрофных организмов связана с массой их тела степенным уравнением: R = aW^b, где 0,5 < b < 1. Отсюда с увеличением размеров особи количество потребленной пищи в расчете на единицу массы ее тела будет снижаться.

R/W = aW^b/W = aW^-b

Однако поскольку -b ≠ 0 это снижение будет происходить нелинейно:

Пример. Затраты энергии на метаболизм у коровы массой 500 кг составят 7400 ккал сутки-^-1, или 14,8 ккал кг^-1 сутки^-1 а у кролика массой 1 кг – 70 ккал сутки^-1, или 70 ккал кг^-1 сутки^-1. Если принять, что значения К₁ и К₂ у коровы и кролика одинакова, легко подсчитать, что 1 корова потребляет столько же корма, как и 105 кроликов (70: 14,8). Отсюда 1 единица биомассы корма может прокормить биомассу коров, в 5 раз бóльшую, чем биомасса кроликов.

Дата добавления: 2014-01-07