Почему в природе не встречаются длинные пищевые цепи?

Пищевая цепь.
В силу второго закона термодинамики процесс передачи энергии неизбежно связан с диссипацией (рассеиванием) энергии на каждом трофическом уровне, т. е. с ее потерями и возрастанием энтропии. КПД процессов преобразования энергии всегда меньше единицы. Определенная доля энергии теряется при отмирании организмов, а также не усваивается из пищи. Все элементы биоценоза частично диссипируют высокосортную энергию в тепло в процессе дыхания и совершения работы.

Однако при всем разнообразии расходов энергии максимальные затраты идут на дыхание. В сумме с неусвоенной пищей они составляют до 90% от потребленной энергии. Тогда результирующий поток энергии, переходящий на следующий, более высокий трофический уровень, составляет в среднем около 10% энергии, полученной данным уровнем. В результате на верхние трофические уровни (к хищникам) переходит всего тысячная доля процента от энергии зеленых растений.

Описанная закономерность называется обычно «правилом десяти процентов» . Конечно же, оно является ориентировочным, но при этом ярко иллюстрирует, насколько низок КПД всех биологических систем и велико значение процессов диссипации энергии в биосфере.

В результате рассеивания энергии ее количество, доступное для потребления, падает по мере возрастания трофического уровня организма. Это приводит к тому, что цепи питания не могут быть длинными: чаще всего они состоят из 4—6 звеньев. Например, трава — заяц-лиса или трава-муха-лягушка-цапля — лиса. Однако такие линейные цепи в чистом виде в природе практически не встречаются. Первое трофическое звено — растение — может служить источником питания нескольким видам консументов, причем те, в свою очередь, также могут являться составной частью нескольких различных пищевых цепей. Например, заяц как консумент 1-го порядка может служить пищей нескольким хищникам: лисе, волку и др. В результате в биоценозе формируются сложные пищевые, или трофические, сети. Более сложные сети характеризуются повышенной надежностью и более интенсивным круговоротом веществ.