Цепь последовательной передачи вещества и эквивалентной ему энергии от одних организмов к другим образует трофическую цепь или цепь питания (рис.9).Принципиальное различие между потоками вещества и энергии в экосистеме заключается в том, что биогенные элементы, составляющие органическое вещество, могут многократно участвовать в круговороте веществ, тогда как поток энергии однонаправлен и необратим. Каждая порция энергии используется только однократно. В соответствии со вторым законом термодинамики на каждом этапе трансформации энергии значительная ее часть неизбежно теряется, рассеивается в виде теплоты.

Цепи питания не всегда могут быть полными. В них могут отсутствовать растения (продуценты). Такая цепь характерна для сообществ, формирующихся на базе разложения трупов животных или растительных остатков. Кроме того, могут отсутствовать или могут быть представлены небольшим количеством животные. Например, в лесах отмирающие растения или их части сразу используются в пищу редуцентами, которые разлагают органические вещества до исходных минеральных веществ и С02, завершая круговорот.

Цепи питания, которые начинаются с фотосинтезирующих организмов, называют цепями выедания (или пастбищными), а цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, — детритными цепями.

ЦЕПЬ ТРОФИЧЕСКАЯ (ПИЩЕВАЯ ЦЕПЬ, ЦЕПЬ ПИТАНИЯ) — взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии; группы особей, связанные друг с другом отношением «пища — потребитель» (т.е. цепь, в которой каждое предыдущее звено служит пищей для последующего).

Цепи питания начинаются с фитопланктона, который можно назвать «пастбищем моря». Следующим звеном пищевой цепи является питающийся фитопланктоном зоопланктон — как плотоядный, так и смешанный. Потребители фито- и зоопланктона могут быть самыми разными; к ним относятся многие морские беспозвоночные и многие рыбы. Цепи питания заканчиваются на млекопитающих, в числе которых находится и человек. Правильнее было бы говорить об этой системе не как о нескольких цепях, а как о широкой сети с множеством разветвлений. С каждым новым звеном цепи наблюдается увеличение концентрации вредных веществ в организме — крупные потребители обогащаются ими, поедая массу низших, более мелких. Эти вредные вещества скапливаются в первую очередь в печени, а также в богатых липидами тканях.

Цепи питания — это устойчивые цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества, сложившиеся в ходе эволюции живых организмов и биосферы в целом. Они составляют трофическую структуру любого биоценоза, по которой осуществляются перенос энергии и круговороты веществ. Пищевая цепь состоит из ряда трофических уровней, последовательность которых соответствует потоку энергии.