В живой природе осуществляется круговорот сложных веществ. Он включает пищевые цепи. Пищевая цепь — это линейная замкнутая последовательность, в которой каждое живое существо питается кем-то или чем-то и само служит пищей для другого организма. Каждое звено пищевой цепи называется трофическим (от греческого «питание») уровнем.
Существует два основных типа пищевых цепей — пастбищные (цепи выедания) и детритные (цепи разложения). Внутри пастбищной пищевой цепи органические вещества создаются автотрофными организмами — продуцентами. Продуценты, или производители, производят органические вещества из неорганических. К продуцентам относятся растения и некоторые бактерии.
Консументы, или потребители, потребляют готовые органические вещества. К ним относятся животные.
Консументы 1-го порядка питаются продуцентами. Консументы 2-го порядка питаются консументами первого порядка.
Консументы 3-го порядка питаются консументами второго порядка и т. д.
Редуценты, или разрушители, разрушают, то есть минерализуют, органические вещества до неорганических. К редуцентам относятся бактерии и грибы. Редуценты разлагают органические останки и служат началом детритной трофической цепи.
Экологическая пирамида — это графическое изображение соотношения различных трофических уровней пищевой цепи. Пищевая цепь не может содержать больше 5—6 звеньев, потому что при переходе на каждое следующее звено 90% энергии теряется. Так, например, для образования 1 кг массы дельфина ему нужно съесть около 10 кг рыбы, а этим 10 кг необходимо 100 кг корма — водных позвоночных, которым, в свою очередь, для образования такой массы необходимо съесть 1000 кг водорослей и бактерий. Если изобразить эти величины в порядке их зависимости, то действительно образуется своеобразная пирамида.
В детритных трофических цепях большая часть растений не потребляется травоядными животными, а отмирает и затем разлагается сапротрофными организмами и минерализуется. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, а затем идут к детритофагам и их потребителям — хищникам. На суше преобладают детритные цепи.
Зачастую живые организмы в природе взаимодействуют между собой более сложно, и визуально это похоже на сеть. Животные, особенно хищники, могут питаться самыми разными организмами, причем из различных пищевых цепей. Таким образом, пищевые цепи переплетаются, образуя пищевые сети.