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[分享] 在生态系统中,消费者有什么用?

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发表于 2025-2-27 09:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
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发表于 2025-2-27 09:09 | 显示全部楼层
转自 @赵泠 的回答



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发表于 2025-2-27 09:10 | 显示全部楼层
因为光合作用是效率极低的能量转换方式,使得生产者没有足够的能量移动,消费者则是扮演那个帮助物质移动的角色,把物质从一个地方快速地挪动到另一个地方,帮助物质在地球上高效循环。
如果没有消费者,那么整个生态系统将由水力和风力扮演物质转运的角色。从环境的熵增角度来看,这种物质转运方式倾向于更加平均地分布物质。
两级生态系统是这样的,生产者吸收无机物和太阳能,通过合成有机物来固定太阳能量。然后生产者死亡后分解者分解生产者的有机物,摄取能量,还原为无机物供生产者重新利用。
两级生态系统的缺点很明显,
最重要一点,影响生物进化
生产者和分解者两者相互制衡相互依存。生产者的移动能力极其微弱,因为它只需要向上生长保证接触到更多太阳光就行,同时光合作用的能量转换效率极低。缺少移动能力又没有外界物质的有效补充,生产者将只能运用周围环境中的无机物。而周围环境中的无机物主要来源于分解者分解生产者的遗体,那么生产者的生殖周期就至关重要。如果生产者寿命太长,那么分解者等不到生产者死亡就因为没有遗体可分解而消亡,而没了分解者,生产者死亡后遗体也没人分解,同样消亡。所以在早期海洋中的两级生态系统主要都是快速繁殖和快速消亡的藻类。
上面说了,生殖周期要足够短来维持分解者的存活,那么同样,分解周期也要足够短来保证生产者能快速获取无机物。生命体合成与分解有机物的链条是逐级生产的,无机物合成为简单有机物,简单有机物合成为次复杂有机物,次复杂有机物合成为复杂有机物。越复杂的有机物合成与分解所需时间越长。同上面的相互依存一样道理,生产者将只需要生产简单有机物,能够让分解者最快速分解为无机物。
那么这跟进化有什么关系?因为复杂有机物能够帮助生命体完成更多功能。最简单的例子,储存太阳能量,合成葡萄糖,然后聚合为双糖,然后聚合为淀粉。越是复杂的有机物,能够储存的能量就越多。别看生命体好像主要用ATP供能,ATP并不是储能物质,只是个能量介导物质。淀粉和糖原,还有蛋白质脂肪才是储能物质。有机物合成链条的进化就这样被限制了,生命体自然谈不上进化。
可见,环境无机物的多寡决定了它们能进化的层次。但是靠风力和水力的低效率和不平衡的物质循环极其影响生态系统的资源量,比如时而来个沙尘暴带走身边无机物,生态系统的资源时有时无。
不过,两级生态系统极其脆弱,进化出消费者是必然事件。因为有海洋,海洋里面有洋流,有潮汐,这些都可以帮助物质循环,虽然这些是不平衡的,但进化一定首先发生在这些洋流的附近。生产者合成的有机物必然会越来越复杂。越来越复杂的有机物就要求分解者有分解复杂有机物的能力,分解者也同步进化。某些分解者发现复杂有机物含有的大量能量,于是它进化出储存和利用这些能量的结构,比如移动能力。移动能力大幅提升的分解者自然能够遇到更多的生产者遗体,逐渐地,它们不需要等待生产者死亡来获取有机物,而是提前终结生产者的生命周期。这时能够捕猎的消费者就出现了。
事实上,消费者就是从分解者进化过来的,消费者同样也是部分分解者。比如氨基酸在动物体内代谢会释放出水和二氧化碳,这就是将有机物还原为无机物的过程,也是分解者的定义之一。不过这种分解是不彻底,依然可以产生各种比如尿素之类的有机物排出体外,供下一级分解者使用。至于为什么消费者不能彻底完成分解者的作用,可能是因为那些排出体外的简单有机物所含能量已经极少了,从效率上看,没必然继续分解了。
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