Живот на Земљи зависи од одређеног броја различитих природних циклуса. Један од
њих је енергетски циклус, односно циклус протока енергије у природи. Овај циклус
почиње са светлосном енергијом коју биљке упијају стварајући храну за сопствени раст и
развој у процесу фотосинтезе (биљке упијају Сунчеву светлост помоћу хлорофила - зелене
материје у листовима која у биљци претвара угљен-диоксид и воду у угљене хидрате и
целулозу отпуштајући кисеоник као нуспродукт овог процеса). Стога су биљке прва
карика у овом ланцу и називају се произвођачима у циклусу протока енергије. Циклус
енергије се даље наставља када биљке једу биљоједи који представљају примарне
потрошаче, тј. потрошаче првог реда. Месоједи, потрошачи другог реда, следећа су карика
у ланцу циклуса енергије, јер се они хране биљоједима. Приликом протока енергије од
карике до карике у овом ланцу, део енергије се губи у виду топлоте и несварених материја.
Мртви организми дају енергију разграђивачима (бактеријама и гљивама), последњим
карикама у ланцу циклуса протока енергије који разграђене материје враћају у земљу
одакле их, растворене у води, биљке црпe за свој раст и развој и почетак још једног
циклуса протока енергије у природи.
Познато је да се живот одвија уз перманентну размену материје која каошто смо
видели има затворени карактер кружења. Непрекидност протока и трансформације
енергије у живим системима је основни предуслов живота. Способност организма да веже,
депонује, искористи, трансформише и ослобађа енергију - основа је целог живота, при
чему је размена енергије високорегулаторан процес у времену и простору. Познато је да
читав живот зависи од фотосинтезе зелених аутотрофних биљака, при чему се сунчева
енергија трансформише у хемијску енергију. Према томе читав живот окренут је према
радијационој енергији сунца која омогућује фотохемијске реакције у фотосинтези. Иначе
Сунце је један огромни нуклеарни реактор који процесима фисије ослобађа око 5
милијарди килограма масе конвертоване у енергију сваке секунде. Од количине сунчеве
енергије која доспева на земљу свега се 3% користи у процесима фотосинтезе. Из
видљивог дела спектра биљке користе само црвени и плави део спектра.
Билошки системи зависе од тока енергије који тече кроз живе системе и назад у
спољну средину у облику топлоте. За разлику од материје која кружи енергија тече ,при
чему се та енергија у биолошким системима трансформише од виших ка нижој врсти
енергије, тј. ка топлотној енергији која излази из система.
Живи системи се покоравају другом закону термодинамике и то да системи без
прилива енергије губе способност обављања рада. Континуитет рада обезбеђује се сталним
увођењем нове енергије у облику хемијске,коју организам претвара у користан рад,при
чему се та енергија на крају претвара у топлоту,која се ослобађа (енталпија).
Када један систем ради,количина слободне енергије се смањује,и такав систем
уколико му се не обезбеди увођење нове енергије споља, не само да престаје да ради него
има тенденцију да се дезорганизује.
Као што је већ речено ,за нормално функционисање биолошког система неопходно је
перманентно увођење енергије. Соларну енергију биљке фотосинтетски фиксирају и
трансформишу у хемијску енергију органских супстрата путем процес да фотосинтезе и то
представља први ступањ кретања енергије у екосистему. Следећи ступањ представљају
хербивори који као храну користе биљке. Хербиворима се хране карниворне животиње.
Примарни карнивори служе као извор хране секундарним карниворима,па се тако у
ланцима исхране успостављају односи плен-предатор. Ови ступњеви су означени
трофичким ступњевима и карике су у такозваном ланцу исхране у коме су основни
продуценти биљке и већи број конзуменаза на разним ступњевима ланаца исхране. Карике
у ланцима исхране у екосистемимасу тако устројене да граде пирамиду бројева, маса и
енергије.
Поред поменутог у екосистемима постоји и други тип ланца исхране у коме полазна
основа нису биљке него неживи органски материјал, одакле црпе енергију читав низ
микроорганизама разлагача па се зато оавај ланац назива детритусним или деградационим
ланцем. Када је реч о пирамиди бројева онда треба истаћи да се маса, односно количина
енергије прогресивно смањује са сваким трофичким ступњем. Тако је општа маса биљака
као произвођача далеко већа од масе биљоједа, као што је маса биљоједа већа од масе
месоједа и др. Ефикасност коришћења хране сваког вишег трофичког ступња је 10% од
почетне енергетске вредности (закон 10%).
