§ 16. Роль растений в природе и жизни человека

Определения и обозначения

Растение-производитель — организм, который создаёт органические вещества из неорганических, используя энергию света. Проще говоря, растение не получает всю пищу в готовом виде, а производит её само. Это понятие помогает понять, откуда в природе берётся пища для многих животных и человека.

Фотосинтез — образование органических веществ из углекислого газа и воды на свету; при этом выделяется кислород. Свет даёт растению энергию для этого процесса, а углекислый газ и вода служат исходными веществами. Понимание фотосинтеза объясняет, как растения связаны и с пищей, и с составом воздуха.

Пищевая цепь — последовательность организмов, в которой одни организмы служат пищей другим. Например, траву может съесть кузнечик, а кузнечика — лягушка. Это понятие нужно, чтобы проследить, как органические вещества, созданные растениями, переходят от одного организма к другому.

Растительное сырьё — части растений или продукты их переработки, используемые человеком. К нему относятся, например, древесина и волокна растений, из которых делают разные материалы. Термин помогает объединить множество способов применения растений в хозяйстве и быту.

Как это устроено

При фотосинтезе растение использует энергию света, чтобы из воды и углекислого газа создать органические вещества. Свет здесь необходим не как пища, а как источник энергии для превращений. Органические вещества становятся материалом для роста растения и запасом энергии, поэтому солнечная энергия через растения оказывается связана с жизнью других организмов. Когда животное ест растение или другое животное, часть этой энергии и веществ передаётся дальше.

Растения называют производителями, потому что они создают органические вещества из неорганических, а животные получают готовые вещества с пищей. Растения могут стать пищей для травоядных животных, а травоядные — для хищников. Так возникает пищевая цепь, и её начало обычно связано с растением или другим организмом, способным создавать органические вещества. Поэтому даже хищник, который не ест растения, зависит от них через свою добычу.

Во время фотосинтеза растение поглощает углекислый газ, а кислород выделяется в окружающую среду. Углерод из углекислого газа используется при образовании органических веществ. Благодаря этому фотосинтез влияет на состав воздуха и связывает растения с дыханием других организмов. Выделение кислорода связано именно с фотосинтезом, поэтому для него нужен свет.

Растения создают среду, в которой животным легче жить. В траве и кустарниках можно укрыться от врагов, а на деревьях некоторые птицы устраивают гнёзда. Растительность также влияет на условия вокруг себя: например, корни удерживают почву, а кроны затеняют землю. Если растения исчезают, животные могут потерять пищу, укрытия и привычные места обитания.

Человек использует растения непосредственно в пищу и перерабатывает их части в полезные продукты. Из растений получают древесину, волокна для тканей и сырьё для бумаги; некоторые растения или продукты их переработки используют при изготовлении лекарств. Такой набор частей растений и продуктов их переработки называют растительным сырьём. Разнообразие его применения связано с тем, что растения содержат разные вещества и имеют прочные или гибкие части.

Роль растений в природе и жизни человека

Сначала найдите в таблице нужную сферу, затем проследите, какую роль растения выполняют и чем она важна. Примеры помогают связать общее утверждение с конкретной ситуацией. Одна и та же группа растений может приносить пользу сразу в нескольких сферах.

Разбор задач

Задача 1. Назовите две причины, по которым растения важны для животных, даже если животные не питаются растениями напрямую. Нужно найти не только прямую связь через пищу, но и другие способы влияния растений на жизнь животных. Проверим обе причины отдельно.

1. Растения создают органические вещества при фотосинтезе. Они становятся пищей для травоядных, а травоядные — пищей для хищников, поэтому растения поддерживают цепи питания и для животных, которые сами их не едят.
2. При фотосинтезе растения выделяют кислород. Он нужен многим животным для дыхания, даже если эти животные не употребляют растения в пищу.

Ответ: растения важны как основа пищевых цепей и как источник кислорода.

Задача 2. В пищевой цепи «трава — кузнечик — лягушка» укажите организм-производитель и объясните свой ответ. Чтобы ответить, нужно определить, кто создаёт органические вещества, а кто получает их с пищей. Положение в цепи подсказывает, кто служит пищей следующему организму, но само по себе не заменяет объяснение.

1. Трава получает воду и минеральные вещества, а также использует углекислый газ и свет. При фотосинтезе она создаёт органические вещества.
2. Кузнечик получает вещества, питаясь травой, а лягушка — питаясь кузнечиком. Следовательно, эти животные не являются производителями в данной цепи.

Ответ: производитель — трава, потому что она сама создаёт органические вещества при фотосинтезе.

Задача 3. Составьте краткую схему, показывающую, как растение связано с человеком через производство пищи и выделение кислорода. Важно показать две связи, а не объединять их в один процесс: пища образуется благодаря органическим веществам, а кислород выделяется при фотосинтезе. Затем обе линии можно связать с потребностями человека.

1. Запишем пищевую связь: растение создаёт органические вещества → человек использует растения в пищу или получает пищу через животных.
2. Отдельно запишем связь с воздухом: растение при фотосинтезе поглощает углекислый газ и выделяет кислород → человек использует кислород для дыхания.
3. Объединим обе линии в схему: фотосинтез → органические вещества → пища для человека; фотосинтез → выделение кислорода → дыхание человека.

Ответ: растение связано с человеком и как источник пищи, и как организм, выделяющий кислород при фотосинтезе.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что растения нужны только как пища. Так думают, потому что связь через питание легко увидеть, но растения также влияют на состав воздуха и создают укрытия и места обитания. Проверить себя можно вопросом: какую пользу растения приносят животному, которое их не ест? Если назвать кислород и среду обитания, ответ будет полнее.

Ошибка — утверждать, что растения получают готовые органические вещества из почвы. Путаница возникает потому, что корни действительно поглощают из почвы необходимые вещества. Но почва поставляет воду и минеральные вещества, а органические вещества растение создаёт при фотосинтезе; проверьте, не перепутали ли вы эти две группы.

Ошибка — считать, что все части растения выделяют кислород одинаково и при любых условиях. Такое представление может возникнуть из-за упрощённого правила «растения выделяют кислород». На самом деле выделение кислорода связано с фотосинтезом, которому нужен свет, поэтому проверьте, указаны ли в объяснении и процесс, и условие его протекания.

Ошибка — путать роль растений с ролью животных в пищевой цепи. Животные получают органические вещества, поедая другие организмы, а растения обычно создают их при фотосинтезе. Чтобы проверить себя, спросите: какой организм сам производит органические вещества, а какой получает их с пищей?

Связь с другими темами

Чтобы понять роль растений, нужно знать, что им необходимы свет, вода, углекислый газ и минеральные вещества. Эти знания связаны с темой фотосинтеза и строением растения: например, корни поглощают воду и минеральные вещества, а листья участвуют в фотосинтезе. Представления о пищевых цепях помогают перейти к изучению экосистем, где организмы связаны друг с другом и со средой. Понимание этих связей нужно и для разговора об охране природы.

Что запомнить

• Растения создают органические вещества при фотосинтезе.
• Для фотосинтеза необходим свет.
• Растения служат источником органических веществ для пищевых цепей.
• При фотосинтезе выделяется кислород.
• Растения создают места обитания и укрытия для многих животных.
• Человек использует растения как пищу и как источник разнообразного сырья.