11. Пруд и озеро как природные водные сообщества организмов

Определения и обозначения

Водное сообщество — это организмы, обитающие в пруду или озере, и связи между ними и условиями среды. В него входят растения, животные и микроорганизмы, а также отношения питания между ними. Это понятие помогает рассматривать водоём не как набор отдельных видов, а как целое, где изменения затрагивают разные организмы.

Планктон — мелкие организмы, которые переносятся течениями и движением воды. К растительному планктону относятся микроскопические водоросли, а к животному — например, дафнии. Планктон может немного двигаться, но не способен полностью выбирать направление перемещения, поэтому его относят к отдельной группе именно по образу жизни.

Нектон — водные животные, которые активно плавают и могут перемещаться независимо от течения. К нему относятся рыбы, например карась. Это понятие позволяет отличать животных, самостоятельно выбирающих место и направление движения, от организмов, которые в основном несёт вода.

Бентос — организмы, обитающие на дне водоёма или в его грунте. Это могут быть донные животные, некоторые растения и микроорганизмы. Понятие нужно, чтобы выделять обитателей донной части водоёма, где условия отличаются от условий в толще воды.

Как это устроено

На распределение организмов влияют освещённость, температура, глубина и количество кислорода в воде. Свет нужен растениям и водорослям для образования органических веществ, но с глубиной его становится меньше, потому что часть света поглощается и рассеивается водой. Температура влияет на условия жизни организмов, а кислород необходим многим животным для дыхания. Поэтому не все обитатели могут жить на любой глубине.

У берега обычно мелко и достаточно света, а в грунте могут укореняться растения. Там встречаются, например, кувшинки и другие прибрежные растения, а также животные, использующие растительность как укрытие или источник пищи. В толще воды находятся планктон и активно плавающие рыбы, а у дна — бентос. Такое разделение возникает потому, что каждая часть водоёма предлагает организму подходящие именно ему условия.

Водоросли и водные растения создают органические вещества, используя энергию света, воду и вещества из окружающей среды. Эти вещества становятся пищей для организмов, которые сами не могут их создавать. Например, дафния питается мелкими водорослями, а рыба может поедать дафний. Так созданные растениями вещества переходят от одного организма к другому.

Пищевые связи можно показать цепью: водоросль → дафния → мелкая рыба. Стрелки указывают, кому достаётся пища: дафния поедает водоросль, а рыба — дафнию. После гибели организмов и появления отходов их остатки перерабатывают бактерии и другие разрушители. Благодаря этому вещества возвращаются в окружающую среду и снова могут использоваться живыми организмами.

Пруд и озеро — водные сообщества с производителями органических веществ, потребителями и разрушителями, поэтому у них много общих черт. Пруды обычно меньше и мельче озёр, из-за чего вода и условия жизни в них могут сильнее зависеть от погоды и окружающей местности. Озёра бывают крупными и глубокими, поэтому у берега, в толще воды и на глубине условия могут заметно различаться. Однако и в пруду, и в озере конкретный состав организмов зависит от света, температуры, кислорода и доступной пищи.

Организмы разных частей пруда и озера

Таблица помогает сравнить условия в разных частях водоёма и понять, почему там встречаются определённые организмы. В графе «Роль в сообществе» указано, как организмы участвуют в образовании пищи, её потреблении или переработке остатков. Примеры типичные: конкретный состав обитателей зависит от самого водоёма.

Разбор задач

Задача: распределите дафнию, карася, кувшинку и личинку стрекозы по группам планктон, нектон, бентос или прибрежные растения. Сначала выясним, где живёт каждый организм и как он перемещается. Одного лишь размера недостаточно: важно отличить перенос водой от активного плавания.

1. Дафния — мелкий организм, который в основном переносится движением воды, поэтому относим её к планктону. Карась способен активно плавать и сам выбирать направление движения, значит, это нектон.
2. Кувшинка укореняется в грунте у берега и относится к прибрежным растениям. Личинка стрекозы обычно обитает в воде у дна или на водных растениях, поэтому в этой задаче её относим к бентосу.

Ответ: дафния — планктон, карась — нектон, кувшинка — прибрежное растение, личинка стрекозы — бентос. При классификации полезно отдельно проверить место обитания и способность активно перемещаться. Так можно не спутать мелкий плавающий организм с животным, которое самостоятельно движется.

Задача: составьте пищевую цепь из водоросли, дафнии и мелкой рыбы, затем укажите производителя и потребителей. Нужно расположить организмы в порядке передачи пищи. Для этого выясним, кто создаёт органические вещества, а кто получает их, поедая других.

1. Водоросль создаёт органические вещества с использованием энергии света, поэтому она начинает цепь. Её называют производителем.
2. Дафния питается водорослями, а мелкая рыба может поедать дафний. Значит, порядок передачи пищи будет таким: водоросль → дафния → мелкая рыба.

Ответ: водоросль → дафния → мелкая рыба; производитель — водоросль, потребители — дафния и мелкая рыба. Стрелка показывает, от кого к кому передаётся пища. Поэтому она направлена от водоросли к тому, кто её съедает.

Задача: после загрязнения водоёма уменьшилось количество водорослей. Предположите, как это может повлиять на планктон и рыб. Чтобы ответить, проследим пищевую цепь от водорослей к тем организмам, которые ими питаются. Затем посмотрим, что произойдёт с организмами, которым пищей служит сам планктон.

1. Если водорослей стало меньше, у питающейся ими дафнии может сократиться запас пищи. Поэтому количество или успешность размножения части животного планктона может уменьшиться.
2. Мелким рыбам станет доступно меньше планктона, если он входит в их пищу. В итоге загрязнение может повлиять не только на водоросли, но и на связанные с ними звенья сообщества.

Ответ: сокращение водорослей может уменьшить количество животного планктона, а вслед за ним — рыб, которые им питаются. Точный результат зависит от того, насколько сильным и долгим было загрязнение и какие ещё источники пищи есть у животных. Пример показывает, что изменение одного звена способно повлиять на другие звенья водной пищевой цепи.

Типичные ошибки

Ошибка: считать планктоном всякий мелкий организм. Так думают, потому что многие представители планктона действительно малы, но размер сам по себе не определяет группу. Проверьте, переносится ли организм водой или может активно плыть независимо от неё: например, мелкая рыба — не нектон из-за размера, а именно из-за самостоятельного движения.

Ошибка: путать нектон с планктоном. Оба обитают в толще воды, поэтому место обитания может сбить с толку. Чтобы проверить себя, спросите, может ли организм активно выбирать направление движения: рыба относится к нектону, а переносимая водой дафния — к планктону.

Ошибка: считать бентосом только животных. Это представление возникает потому, что среди донных обитателей часто называют червей и других животных. Но на дне и в грунте живут также некоторые растения и микроорганизмы. Проверяя ответ, ориентируйтесь прежде всего на место обитания, а не на принадлежность организма к группе животных.

Ошибка: строить пищевую цепь только из животных. В этом случае из цепи выпадает её обычное начало — растения или водоросли, создающие органические вещества. Остатки организмов тоже не исчезают: их перерабатывают микроорганизмы-разрушители. Проверьте цепь вопросами «кто создаёт пищу?» и «кто разлагает остатки?».

Связь с другими темами

Для понимания водного сообщества нужны знания о том, как организм зависит от условий среды и получает энергию с пищей. Эта тема связана с изучением экосистем: в них рассматривают связи организмов между собой и с неживой природой. Пищевые цепи показывают передачу пищи, а работа разрушителей связана с круговоротом веществ. Эти знания пригодятся при наблюдениях за местным прудом или озером и при обсуждении последствий его загрязнения.

Что запомнить

• Пруд и озеро — водные сообщества организмов, связанных между собой и с условиями среды.
• Планктон переносится водой, нектон активно плавает, бентос обитает на дне.
• У берега, в толще воды и на дне складываются разные условия жизни.
• Водоросли и растения служат источником органических веществ для других организмов.
• Организмы связаны пищевыми отношениями.
• Разрушители перерабатывают остатки организмов и возвращают вещества в среду.