"Биология (изд. «Просвещение»)", Сухорукова Л.Н., Кучменко B.C. и др.
Одноклеточные организмы состоят всего из одной клетки, но участвуют во всех основных процессах экосистем. Одни из них создают органические вещества и кислород, другие потребляют бактерии, водоросли и частицы пищи, третьи разлагают остатки. Они служат пищей, входят в пищевые цепи, образуют симбиозы и возвращают вещества в круговорот. Поэтому их маленький размер не означает малую роль в природе.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Одноклеточный организм — организм, состоящий из одной клетки, которая выполняет все жизненные функции. Она получает вещества и энергию, дышит, выделяет ненужные продукты и размножается. Поэтому такая клетка может жить самостоятельно, а не быть частью многоклеточного тела.
Продуцент — организм, создающий органические вещества из неорганических, обычно с помощью фотосинтеза. К продуцентам относятся многие одноклеточные водоросли и цианобактерии. Они образуют начало пищевой цепи, потому что именно их органическим веществом питаются другие организмы.
Консумент — организм, получающий органические вещества с пищей. Одноклеточные консументы поедают бактерий, водоросли или мелкие органические частицы. Их роль нужна для передачи вещества и энергии от одного звена пищевой цепи к другому.
Редуцент — организм, разлагающий органические остатки до простых неорганических веществ. Бактерии и одноклеточные грибы возвращают в среду соединения, которые снова могут использовать продуценты. Без редуцентов остатки накапливались бы, а круговорот веществ замедлялся.
Одна клетка может жить самостоятельно, потому что в ней одновременно работают разные структуры и вещества, обеспечивающие жизненные процессы. Через клеточную оболочку внутрь поступают вода, соли и пища, а наружу удаляются ненужные продукты. Энергия высвобождается при дыхании, движение помогает искать свет или пищу, а деление клетки обеспечивает размножение. Поэтому одноклеточный организм не является просто частью организма: он представляет собой целостную живую систему.
Одноклеточные водоросли и цианобактерии используют энергию света, углекислый газ и воду для фотосинтеза. В результате образуются органические вещества, из которых строится тело клетки, и выделяется кислород. Их массовые скопления входят в фитопланктон — совокупность мелких организмов, плавающих в толще воды. С фитопланктона начинаются многие водные пищевые цепи: им питаются мелкие животные, а ими — рыбы и другие консументы.
Одноклеточные животные, или многие простейшие, не создают пищу из неорганических веществ, если не имеют фотосинтеза. Они захватывают бактерий, водоросли и органические частицы, переваривая их внутри клетки. Так консументы получают энергию и одновременно регулируют численность своих пищевых объектов. Через поедание простейших вещества и энергия переходят к более крупным животным.
Бактерии-сапротрофы и одноклеточные грибы питаются органическими остатками, выделяя вещества, которые расщепляют их сложные соединения. Так листья, погибшие организмы и отходы постепенно превращаются в простые минеральные вещества. Их могут снова поглощать продуценты, поэтому деятельность редуцентов связывает отмершую часть экосистемы с её живой частью. Если таких организмов мало, остатки накапливаются, а доступных минеральных веществ становится меньше.
Одноклеточные могут жить в симбиозе, когда совместное существование приносит пользу обоим партнёрам, или быть паразитами и регулировать численность хозяев. Водоросли в симбиозе иногда снабжают партнёра органическими веществами, а получают защиту и минеральные соли. Бактерии способны помогать животным переваривать пищу, но некоторые из них вызывают болезни. Их деятельность влияет на прозрачность и состав воды, численность видов и устойчивость всей экосистемы.
| Группа одноклеточных | Способ питания | Основная роль в экосистеме | Примеры |
|---|---|---|---|
| Одноклеточные водоросли и цианобактерии | Фотосинтез | Продуценты; создают органическое вещество и кислород | Хлорелла, хламидомонада, цианобактерии |
| Бактерии-сапротрофы | Поглощение веществ, образующихся при разложении остатков | Редуценты; возвращают минеральные вещества в среду | Почвенные и водные бактерии |
| Одноклеточные консументы | Поглощение бактерий, водорослей и органических частиц | Передают вещество и энергию по пищевым цепям, регулируют численность добычи | Амёба, инфузория-туфелька |
| Одноклеточные паразиты и симбионты | Питание за счёт хозяина или обмен веществами с партнёром | Регулируют численность организмов или помогают им жить | Малярийный плазмодий, симбиотические водоросли |
Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, откуда организм получает вещества и энергию. Затем свяжите этот способ питания с ролью в экосистеме: создание пищи означает роль продуцента, потребление — консумента, разложение остатков — редуцента. Один и тот же организм может быть пищей для другого и одновременно участвовать в круговороте веществ.
В пищевой цепи «водоросли — дафнии — рыбы» нужно определить роль одноклеточных водорослей. Сначала выясним, как они получают органические вещества. Затем определим их место относительно остальных участников цепи.
Ответ: одноклеточные водоросли — продуценты и первое звено цепи. Они создают органическое вещество и служат пищей для дафний.
Нужно составить цепь с одноклеточной водорослью, простейшим и рыбой и указать роль каждого участника. Важно расположить организмы от источника органического вещества к потребителям. Направление цепи показывает, кто служит пищей следующему звену.
Ответ: возможная цепь — «хлорелла — инфузория — мелкая рыба». Хлорелла является продуцентом, инфузория — консументом первого порядка, а рыба — консументом второго порядка.
Представим, что в пруду стало значительно меньше бактерий-редуцентов. Нужно предсказать не только ближайшее изменение, но и его последствия для круговорота веществ. Для этого проследим путь органических остатков и минеральных соединений.
Ответ: экосистема станет менее устойчивой: остатки будут накапливаться, а круговорот веществ замедлится. Из-за нехватки минеральных веществ может уменьшиться количество водорослей и зависящих от них животных.
Ошибка: считать всех одноклеточных продуцентами. Так думают из-за примеров водорослей, но многие бактерии, простейшие и грибы питаются готовыми органическими веществами. Проверяйте себя вопросом: создаёт ли организм пищу из неорганических веществ или получает её с готовой пищей?
Ошибка: связывать экологическую значимость с размером организма. Одноклеточные малы, однако их может быть огромное количество, и они образуют основу пищевых цепей или разлагают массу остатков. Проверка простая: выясните, какие процессы изменятся при исчезновении этой группы.
Ошибка: считать бактерии только вредными или возбудителями болезней. Большинство экологических связей не сводится к болезням: бактерии разлагают остатки и живут в полезном симбиозе. Разделяйте бактерии по роли и способу питания, а не по одному известному примеру.
Ошибка: забывать о двойной роли одноклеточных. Организм может быть пищей для другого существа и одновременно участвовать в круговороте веществ после своей гибели. Проверяйте цепь целиком: кто его ест, чем он питается и что происходит с его остатками.
Для понимания темы нужны знания о признаках живого, строении клетки и способах питания организмов. Также важно уметь читать пищевые цепи и различать продуцентов, консументов и редуцентов. Эти понятия помогают объяснить место одноклеточных в природе.
Дальше знания пригодятся при изучении круговорота веществ, пищевых сетей и биоразнообразия. Они позволяют понять, почему охрана водоёмов связана не только с крупными животными, но и с микроскопическими организмами. Изменение одной группы может повлиять на всю экосистему.
Тема связана с изучением микроорганизмов: бактерий, водорослей, простейших и одноклеточных грибов. Эти организмы важны не только в природе, но и в жизни человека, например в почвообразовании, пищевой промышленности и медицине. Их пользу или вред определяют конкретный вид и условия его жизни.
Почему одноклеточные организмы имеют большое значение, если они очень малы?
Их огромное количество и быстрое размножение позволяют заметно влиять на пищевые цепи и круговорот веществ. Одноклеточные создают органическое вещество, служат пищей, разлагают остатки и поддерживают связи между организмами.
Все ли одноклеточные организмы являются производителями органических веществ?
Нет. Продуцентами обычно бывают одноклеточные водоросли и цианобактерии, которые используют свет для фотосинтеза. Многие одноклеточные животные, бактерии и грибы получают готовые органические вещества.
Как бактерии участвуют в круговороте веществ?
Бактерии-редуценты разлагают остатки организмов и превращают сложные органические вещества в простые неорганические соединения. Эти соединения снова могут использовать растения и водоросли.
Чем роль одноклеточных консументов отличается от роли редуцентов?
Консументы поедают живые организмы или органические частицы и получают так энергию. Редуценты разрушают отмершие остатки и возвращают минеральные вещества в окружающую среду.
Что произойдёт с экосистемой при исчезновении одноклеточных водорослей?
Станет меньше первичного органического вещества и кислорода, поэтому сократится кормовая база для многих водных животных. Пищевые цепи нарушатся, а численность зависимых от водорослей организмов уменьшится.
28. Роль одноклеточных в экосистемах
