Каждый организм — это потенциальная пища для другого. За счет автотрофов существуют десятки и сотни видов гетеротрофов. При этом организм может употреблять в пищу не один определенный вид, а несколько, как растений, так и животных. Гусеницы непарного шелкопряда употребляют в пищу более 300 видов растений. Медведь с одинаковым успехом поедает малину, черемуху и животных.
Ряды живых организмов, связанных необходимостью передачи энергии от одних организмов другим путем поедания их друг другом, называют пищевыми, или трофическими, цепями.
Место каждого организма в пищевой цепи называют трофическим уровнем. В зависимости оттого, что является первым трофическим уровнем, различают два типа пищевых цепей.
1. Цепи выедания, или пастбищные. В них первым трофическим уровнем всегда являются автотрофы (продуценты), вторым — растительноядные животные, третьим — плотоядные, живущие за счет растительноядных. Как правило, каждый трофический уровень включает в себя организмы разных систематических групп. Медведь, поедая растения, занимает второй трофический уровень, а поедая животных, — третий. Во втором трофическом уровне могут находиться и медведь, и человек, и гусеницы листогрызущих вредителей. Чем шире спектр питания, тем больше трофических уровней может занимать организм.
Энергия, которая приходит из космоса и попадает в биоценозы, распределяется в них неодинаково. При переходе от одного трофического уровня к другому количество энергии, накопленной автотрофами, уменьшается на один порядок, так как происходят потери ее на дыхание и другие процессы жизнедеятельности. Поэтому пищевые цепи в природе не очень длинные. Например, если принять запас энергии в массе растительного материала за 1000 Дж, то при полном поедании его травоядным животным в организме последнего останется только 100 Дж, в теле хищника — лишь 10 Дж. А если этот хищник будет съеден другим, то на его долю придется всего 1 Дж. В силу таких потерь в биоценозах нет круговорота энергии, в отличие от круговорота веществ, а жизнедеятельность в них осуществляется только за счет притока энергии извне.
2. Детритные цепи — это цепи питания, в которых первым трофическим уровнем является вещество отмерших организмов или их выделения (детрит)
Экологическая роль детритных цепей питания в природе очень велика, так как они обеспечивают круговорот веществ, разлагая сложные органические вещества до простых, вновь потребляемых организмами. Тела погибших растений и животных еще содержат энергию и "строительный материал", так же как и прижизненные выделения, например, моча и фекалии. Эти органические материалы разлагаются редуцентами — микроорганизмами (грибами и бактериями), живущими как сапрофаги на органических остатках. Благодаря их деятельности происходит возвращение в почву ми¬неральных элементов.
Через детритные цепи проходит до 90% ежегодно создаваемой продукции (биомассы), особенно в степных регионах. Поэтому если условия среды неблагоприятны для жизнедеятельности редуцентов, происходит накопление органической массы. Вот почему в таежных лесах северных регионов накапливается лесной опад слоем до 1,5 м. В засушливые годы этот материал является субстратом для распространения пожаров на огромных территориях.
Как в цепях выедания, так и в детритных каждый трофический уровень является началом новых цепей. Все звенья пищевых цепей взаимосвязаны и взаимозависимы.
Виды с широким спектром питания могут включаться в пищевые цепи на разных трофических уровнях. Так, например, человек, в рацион которого входит как растительная пища, так и мясо травоядных и плотоядных животных, выступает в разных пищевых цепях в качестве консумента первого, второго и третьего порядков.
В природе возникает густое переплетение отдельных цепей, началом которых служит один организм. Следовательно, целесообразнее говорить не о цепях питания, а о сетях. Сети питания тем разветвленнее, чем богаче состав биоценоза. В условиях нашей республики самыми производительными биоценозами являются дубравы, создающие наибольшее количество органического материала. Именно в дубравах более богатый мир редуцентов и консументов, обеспечивающих формирование сложных пищевых сетей.