Стрелка в пищевой цепи обычно направлена от источника пищи к тому, кто её потребляет. Она показывает перенос вещества и энергии, а не движение хищника на охоте. Поэтому в цепочке «растение — гусеница — птица» стрелка идёт от растения к гусенице.
Начните с вопроса «кто кого ест?», а потом переведите ответ в направление переноса. Условная цепь может быть частью гораздо более сложной сети: одна птица питается разными организмами, а одну гусеницу могут съесть разные животные.
Три роли без лишних терминов
Зелёное растение в этой модели — продуцент: оно образует органические вещества из неорганических за счёт энергии света. Растительноядная гусеница — консумент первого порядка. Птица, поедающая эту гусеницу, — консумент второго порядка.
Порядок консумента определяется конкретной цепью, а не постоянным «рангом» животного. Если один организм питается и растительной, и животной пищей, он может занимать разные трофические уровни в разных связях.
Куда уходит энергия
Не вся энергия биомассы предыдущего уровня становится новой биомассой потребителя. Часть пищи не съедена или не усвоена, часть энергии используется в жизнедеятельности и рассеивается в виде тепла. Поэтому поток энергии к следующим уровням обычно уменьшается.
Вещества могут возвращаться в круговорот благодаря разложению и другим процессам. Энергию нельзя описывать тем же замкнутым кругом: экосистеме необходим её приток. Различие между потоком энергии и круговоротом веществ объясняет раздел OpenStax об экосистемах.
Считаем только с заданным коэффициентом
Пусть в задаче прямо сказано: на каждый следующий уровень переходит 10% рассматриваемой энергии. Если исходно доступно 20000 кДж, после одного перехода получится кДж. После второго — кДж.
Умножать на 0,1 нужно за каждый переход. Три организма в цепочке означают два перехода между ними. Если сразу разделить исходное число на три, никакого биологического смысла у результата не будет.
Число десять процентов часто используют для учебных оценок, но реальная эффективность передачи зависит от системы. Если условие задаёт 20%, используйте 0,2. Не заменяйте данные задачи запомненным школьным числом.
Обратная задача
В той же модели второму консументу соответствует 300 кДж. Первый консумент должен получить 3000 кДж, а продуценты — 30000 кДж. Двигаясь против стрелок расчёта, делим на 0,1, а не умножаем.
Контроль простой: исходный уровень должен иметь больше энергии, чем следующий. Если восстановленное число получилось меньше конечного, вы выбрали неверное действие.
Что проверить самому
Нарисуйте цепь из четырёх звеньев и подпишите три перехода. При исходных 50000 кДж и передаче 10% на каждом переходе конечное значение составит 50 кДж. Затем измените только коэффициент на 20%: конечный результат будет 400 кДж.
Поясните, почему эти ответы относятся к заданной расчётной модели. После этого можно переходить к экологическим задачам в биологии ОГЭ и биологии ЕГЭ, не заучивая картинку как единственно возможную природную цепь.