"Биология (изд. «Просвещение»)", Сухорукова Л.Н., Кучменко B.C. и др.
Экосистема — это сообщество живых организмов вместе с условиями среды, в которой они обитают. Растения, животные, грибы и микроорганизмы взаимодействуют друг с другом и с водой, воздухом, почвой, светом и температурой. Благодаря этим связям вещества переходят от одних организмов к другим, а энергия передаётся по пищевым цепям. Экосистемой может быть лес, озеро или луг, а её устойчивость зависит от разнообразия организмов и сохранения условий их жизни.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Экосистема — это совокупность живых организмов и условий неживой среды, связанных обменом веществ и передачей энергии. Иначе говоря, это не просто место, где живут растения и животные, а система взаимных влияний. Такое понятие помогает изучать природу целиком, не отделяя организмы от воды, почвы, воздуха и света.
Сообщество организмов, или биоценоз, — это все живые существа, населяющие определённое место. В него входят разные виды растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые влияют друг на друга. Это понятие нужно, чтобы обозначить живую часть экосистемы и проследить связи между её обитателями.
Среда обитания — условия неживой природы, в которых живут организмы: вода, воздух, почва, температура и освещённость. Сочетание этих условий определяет, какие виды могут существовать в данном месте. Понятие помогает объяснить, почему обитатели озера отличаются от обитателей сухого луга.
Пищевая цепь — последовательность организмов, в которой каждый следующий получает пищу от предыдущего. Например: трава → заяц → лиса. Цепь показывает направление передачи вещества и энергии и помогает понять, как организмы зависят друг от друга.
Производители, потребители и разрушители — группы организмов по их роли в получении и преобразовании пищи. Производители создают органические вещества, потребители используют готовую органику, а разрушители разлагают остатки организмов. Такое деление нужно, чтобы увидеть, как в экосистеме образуются, передаются и возвращаются в среду вещества.
Экосистема существует благодаря совместной работе живых организмов и неживой среды. Растениям нужны свет, вода, углекислый газ и минеральные вещества, а животным необходимы пища, вода и подходящие условия. Поэтому изменение среды может повлиять на обитателей, а деятельность организмов — изменить саму среду. Например, растения укрепляют почву корнями и создают тень, а дождевые черви рыхлят землю.
Внутри сообщества разные виды занимают разные роли, потому что используют неодинаковые источники пищи и по-разному приспособлены к условиям. Растения обычно выступают производителями: при помощи энергии света они образуют органические вещества из воды и углекислого газа. Животные и некоторые другие организмы становятся потребителями, поскольку получают готовую органику, поедая растения или других животных. Грибы и бактерии разрушают остатки организмов и отходы, поэтому вещества не остаются навсегда связанными в телах умерших существ.
Пищевые цепи возникают из-за того, что одним организмам для жизни необходимы другие как источник пищи. Например, травой питается заяц, а зайцем может питаться лиса. Стрелка в такой записи направлена от того, кого едят, к тому, кто ест: трава → заяц → лиса. Так обозначают перенос вещества и энергии, а не движение животного или рост растения.
В природе обычно существует не одна отдельная цепь, а целая пищевая сеть. Это происходит потому, что один вид может питаться несколькими видами, а сам быть пищей для разных потребителей. Например, семенами могут кормиться птицы и мыши, а ими — разные хищники. Если исчезает один вид, его потребители могут потерять часть пищи, а организмы, которыми он питался, — начать встречаться чаще.
Энергия и вещества проходят через экосистему по-разному, поэтому их не следует смешивать. Энергия поступает главным образом от Солнца, передаётся от производителей к потребителям и постепенно рассеивается в виде тепла. Вещества переходят между организмами и средой: разрушители возвращают их из остатков в почву и воду. Благодаря этому растения снова могут использовать минеральные вещества, но энергию экосистема должна получать заново.
Экосистемы различаются по происхождению и степени участия человека. Лес, озеро и луг обычно относят к природным экосистемам: они складываются без создания человеком и могут поддерживать множество связей. Поле, сад и аквариум — примеры искусственных экосистем, которые человек создаёт или регулярно поддерживает. В них часто меньше видов, а без полива, подкормки, уборки или другого ухода равновесие может нарушиться.
Устойчивость экосистемы зависит от того, насколько многочисленны и разнообразны её связи. Если видов несколько и они используют разные ресурсы, исчезновение одного из них не всегда разрушает всю систему. Но загрязнение воды, вырубка леса или чрезмерное сокращение численности животных способны нарушить условия жизни сразу многих организмов. Поэтому изучение экосистем помогает предвидеть последствия вмешательства человека и бережнее относиться к природе.
| Группа | Что делает | Пример |
|---|---|---|
| Производители | Создают органические вещества, используя энергию света | Трава, деревья, водоросли |
| Потребители | Питаются готовыми органическими веществами | Заяц, лиса, многие насекомые |
| Разрушители | Разлагают остатки организмов и возвращают вещества в среду | Грибы, бактерии |
| Неживая среда | Обеспечивает организмы условиями и ресурсами | Вода, воздух, почва, свет |
Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, о каком организме или условии идёт речь, а затем найдите его роль в экосистеме. Один и тот же вид может занимать разные места в пищевых цепях, поэтому роль зависит от того, чем он питается. Сопоставляйте живые компоненты с неживой средой: экосистема включает и те и другие.
Задача. В лугу растут травы, которыми питаются кузнечики. Кузнечиков поедают лягушки, а лягушек — аисты. Определите пищевую цепь, назовите производителей и потребителей, а также укажите, в каком направлении следует поставить стрелки. Объясните, какую роль в системе могли бы выполнять грибы и бактерии.
Сначала найдём организмы, которые создают органические вещества, а не получают их поеданием других существ. В условии это травы, потому что они растения и используют энергию света. Значит, травы будут началом пищевой цепи и производителями.
Затем расположим потребителей в том порядке, в котором они получают пищу. Кузнечики едят травы, лягушки едят кузнечиков, аисты едят лягушек. Поэтому последовательность организмов будет такой: трава, кузнечик, лягушка, аист.
Поставим стрелки от организма, который служит пищей, к тому, кто его ест. Это направление показывает передачу вещества и энергии, а не то, куда движется животное. Получаем цепь: трава → кузнечик → лягушка → аист.
Распределим участников по ролям. Трава — производитель, а кузнечик, лягушка и аист — потребители, потому что они используют готовую органику. Грибы и бактерии в условии не названы, но если добавить их к лугу, они будут разрушать остатки организмов и возвращать вещества в почву.
Ответ. Пищевая цепь: трава → кузнечик → лягушка → аист. Производитель — трава, потребители — кузнечик, лягушка и аист; грибы и бактерии могут быть разрушителями. Стрелки направлены от пищи к тому, кто её ест.
Считать экосистемой только живые организмы. Так ошибаются, потому что растения и животные заметнее, чем воздух, вода или почва. Но без условий среды и их влияния описание системы будет неполным. Проверьте себя: указали ли вы и живые компоненты, и неживые условия?
Путать пищевую цепь с перечнем организмов. Если записать виды в случайном порядке, нельзя понять, кто кого ест. Ошибка возникает, когда ученик не проверяет отношения питания между участниками. Для самопроверки задайте к каждой паре вопрос: «Кто служит пищей следующему организму?»
Направлять стрелку от едока к пище. Такое направление кажется естественным, если думать о движении охотника, но в цепи стрелка обозначает передачу вещества и энергии. Проверьте запись словами: прочитайте её как «пища передаётся тому, кто её ест». Если смысл не совпал, разверните стрелку.
Считать, что разрушители не нужны, если остатки организмов не видны. Грибы и бактерии часто малы или скрыты, поэтому их роль легко не заметить. Без разложения остатков вещества хуже возвращались бы в почву и воду. Проверьте себя: объяснили ли вы, как использованные организмами вещества снова оказываются в среде?
Полагать, что любая экосистема может существовать без ухода человека. Это неверно для многих искусственных систем, например поля или аквариума. Их поддерживают поливом, подкормкой, уборкой или другими действиями. Чтобы проверить ответ, спросите: сможет ли система сохранять условия жизни без регулярного вмешательства человека?
Тема экосистем связана с изучением растений и животных: сведения об их питании и приспособлениях помогают понять место вида в сообществе. Она опирается и на знания о неживой природе, поскольку свет, вода, воздух и почва влияют на жизнь организмов. Представление о пищевых цепях помогает объяснить, почему изменения численности одного вида отражаются на других. Эти знания также нужны при обсуждении охраны природы и последствий загрязнения или разрушения мест обитания.
4. Экосистема
