Задать вопрос юристу

Расход энергии на жизнедеятельность. 

  Запасенная из ассимилированной пищи энергия расходуется двояко. Большая ее часть используется на поддержание рабочих процессов в клетках, а также удаление продуктов расщепления в виде мочи, пота, выделений различных желез и углекислого газа, образующегося придыхании.
Энергетические затраты на поддержание всех метаболических процессов условно называют тратой на дыхание. Меньшая часть усвоенной пиши трансформируется в создаваемую продукцию, т. е. идет на рост или увеличение массы тела самого организма, на откладывание запасных питательных веществ или на выкармливание молодняка. Эти отношения выражаются формулой:
Р=П + Д + Н,
где Р - рацион консумента, т. е. количество съедаемой за определенное время пиши, Г1 - продукция, т. е. траты на рост, Д - траты на дыхание, т. е. поддержание обмена веществ за тот же период, и Н - энергия неусвоенной пищи, выделенной в виде экскрементов.
Общие траты идут на основной обмен, т. е. на поддержание жизнедеятельности, на энергетический обмен, т. е. мышечную работу животных (ходьба, бег, сбор и пережевывание пищи), на пластический и генеративный обмены.
Среди общего расхода энергии наибольшие траты связаны с мышечной работой животных. Мышевидные грызуны, например, затрачивают на грызение и другие виды движения до 60% энергии, идущей на механическую работу. Значительная часть энергии потребленного корма расходуется на основной обмен - переваривание и усвоение пищи, а также другие физиологичекие процессы в состоянии покоя.
Траты на дыхание превосходят энергетические траты на увеличение массы самого организма (пластический обмен). Однако конкретные соотношения зависят от стадий развития и физиологического состояния особей. Если у молодых траты на рост могут достигать значительных величин, то у взрослых энергия пищи используется почти исключительно на поддержание обмена веществ и созревание половых продуктов. Так, у карпов массой от 5 до 15 г ежесуточный рацион составляет почти 1 /4 от массы тела, у более крупных особей, от 150 до 450 г, - всего 1/10, а у рыб массой 500-800 г — лишь 1/16 (Чернова. Былова, 1988).
На величину трат энергии оказывают влияние и климатические условия. Как повышенная, так и пониженная температура среды требует дополнительных трат энергии. Особенно велики эти траты у го- мойотермных животных. Если у насекомых на образование продукции используется 10-16% от валового количества потребленного корма (или 30-40% от усвоенного), то у млекопитающих - лишь 1-2%.


Рис. 5.11. Годовой бюджет энергии в популяции крапивника (по: Одум, 1975): Э - экскременты;
УК - улитки, крабы; ХНП - хищные насекомые, пауки; PH - растительные насекомые


Обменные процессы теплокровных, направленные на поддержание постоянной температуры тела, протекают более интенсивно и вызывают более высокий расход энергии. Следовательно, теплокровные, приобретя высшее совершенство в использовании среды и получив больше возможностей противостоять воздействию неблагоприятных факторов, потеряли в продуктивности (рис. 5.11).
Сельскохозяйственные животные всегда, даже при содержании на подножном корме, отличаются более высокой продуктивностью, что объясняется освобождением их от значительных энергетических трат, связанных с поисками корма, с защитой от врагов, непогоды и т. д., которые человек берет на себя, направляя тем самым энергию потребленного корма на образование продукции.
Большая часть энергии при переходе из одного звена пищевой цепи в другую теряется, и к следующему потребителю может поступить лишь та энергия, которая заключается в массе поедаемого организма. По грубым подсчетам, эти потери составляют около 90% при каждом акте передачи энергии через трофическую цепь (в проиллюстрированном случае - рис. 5.12- даже существенно больше). Если, например, калорийность растительного организма составляет 1000 Дж, то при полном съедании его травоядным животным в теле последнего из этой порции останется всего 100, в теле хищника- 10 Дж, а если этот хищник будет съеден другим, то ему достанется только 1 Дж. Как видим, запас энергии, накопленный продуцентами в цепях питания, стремительно иссякает, и пищевая цепь не может включать более четырех-пяти звеньев (рис. 5.12). Потерянная в цепях питания энергия восполняется только за счет поступления ее новых порций.
Поэтому в противоположность круговороту веществ в

Рис. 5.12. Популяции и трофические уровни.
Чем крупнее популяция, тем больше энергии требуется для ее поддержания. Каждый раз один организм, поедая другой, теряет примерно 90% энергии. 11оэтому очень крупные популяции людей питаются в основном продуктами растительного происхождения, исключая промежуточное звено (и ищу животного происхождения), на котором эта энергия теряется (из: Enger, Smith, 1995)


экосистемах круговорота энергии не может быть. Экосистема функционирует за счет постоянного поступления энергии извне либо в виде солнечного излучения, либо в виде готовых запасов органического вещества.
Трофические цени, начинающиеся с фотосинтезирующих организмов. называются цепями выедания, или пастбищными. Цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, называются детритными цепями разложения. Детрит - это мелкие частицы остатков организмов и их выделений в водной среде (как взвешенные, так и осевшие на дно).
Разложение, или деструктивный процесс, необходимо для функционирования живых систем, гак как без него все питательные ве- шестой в конце концов оказались бы связанными в мертвых телах, что исключило бы дальнейшее развитие живых существ. В наземных экосистемах. например, большая часть энергетических запасов растений и животных потребляются после отмирания. Трупы животных поедают Ж11 both ые - некрофаги - различные мухи, жуки, некоторые птицы и млекопитающие (стервятники, грифы, американские кондоры, отчасти гиены и шакалы).
Однако ни один вид си профагов (организмов, питающихся отмершей органикой) не может осуществить полное и окончательное разложение мертвого тела. В процессе разложения одновременно или поочередно участвуют многочисленные беспозвоночные животные, а также грибы и бактерии, образующие редуцентное -.{вено экосистем. Грибы, например, эффективно разрушают клеточные оболочки растений; мелкие животные измельчают и частично разрушают и растительные, и животные остатки. Деструкцию до исходных веществ осуществляют главным образом бактерии.
Итак, поток энергии, поступивший в экосистему, разбивается далее на два русла: один идет от живых тканей продуцентов к консу- ментам всех последовательных звеньев, другой - от запасов мертвого органического вещества к сапротрофам и деструкторам.
Мощность потоков энергии через цепи выедания и разложения различна в разныхтипах экосистем. Если в водных сообществах большая часть энергии, фиксированной фитопланктоном, поступает к питающимся им фитофагам и далее к хищникам и значительно меньшая включается в цепи разложения, то в лесной экосистеме более 90% ежегодного прироста растительной массы поступает через опад в дет- ритные цепи.
П итание детритом особенно характерно для донных животных. Детрит может находиться в придонном слое воды, на грунте и внутри него. На выпуклых элементах рельефа, размываемых водой, детрит обычно находится во взвешенном состоянии, на розных поверхностях он в основном сосредоточивается на грунте, а во впадинах — внутри него. В зонах, где много взвешенного детрита, преимущественно живут сестонофагщт. е, организмы, питающиеся сестоном (греч. seslos - просеивание, отсеивание), - веслоногие, жаброногие и эвфаузие- вые ракообразные, оболочники, губки, мшанки, многие моллюски. Там. где детрит скапливается на поверхности, поселяются формы, собирающие корм на грунте. а в местах повышенного содержания его в грунте - организмы, питающиеся путем пропускания грунта через кишечник (Константинов, 1986).
Все известные сообщества донных организмов разделяют на четыре трофических типа: неподвижных и подвижных сестонофагов, собирающих (сортирующих) и безвыборочно заглатывающих (не сор

тирующих) грунт детритофагов (Кузнецов. 1980). Трофические зоны чередуются в определенной последовательности. которую схематически можно представить так: на каменистом побережье наиболее выражена фауна неподвижных сестонофагов, за ней идет зона с преобладанием животных, собирающих детрит на грунте, и еще глубже располагается зона, заселенная преимущественно грунтоедами. 
<< | >>
Источник: Н. К. Христофорова. Основы экологии. 1999

Еще по теме Расход энергии на жизнедеятельность. :

  1. РАСХОД ВЛАГИ С ОСУШЕННЫХ ЛЕСНЫХ БОЛОТ Б. В. Бабиков
  2. Согласование жизнедеятельности насекомых с сезоном
  3. Радиация и бюджет энергии
  4. 3.5. Закон сохранения материи и энергии
  5. Баланс энергии и микроклимат
  6. Часть I. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СТРОЕНИЯ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ, РАСТЕНИЙ И МИКРООРГАНИЗМОВ.
  7. Энергия световой волны
  8. 14. Изменение роли солнечной энергии
  9. Часть II. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ И ТКАНЕЙ, НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
  10. РАЗДЕЛ II КЛЕТОЧНЫЙ И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ — ОСНОВА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМОВ
  11. БИОМАССА И ПОТОК ЭНЕРГИИ
  12. 10. Энергия жизни и ее лучи
  13. Шестая динамика. Материя " пространство, энергия и время