§ 20. Природные сообщества

Определения и обозначения

Природное сообщество — совокупность живых организмов, которые обитают на одной территории и связаны друг с другом и с окружающей средой. Например, в лесу рядом живут деревья, травы, животные, грибы и бактерии. Понятие помогает рассматривать их не по отдельности, а как части общего целого.

Среда обитания — место и условия, в которых живут организмы сообщества. Свет нужен растениям для образования пищи, вода — всем живым организмам, а температура влияет на их рост и активность. Почва даёт растениям опору и воду, поэтому условия среды определяют, кто сможет жить на этой территории.

Пищевые связи — отношения между организмами, при которых одни служат пищей другим. Такие отношения можно показать цепью питания: например, растение может стать пищей для насекомого, а насекомое — для птицы. Это понятие нужно, чтобы увидеть, откуда организмы получают пищу и как связаны между собой.

Ярусность — расположение организмов на разных уровнях сообщества. В лесу деревья выше кустарников, травы растут ближе к земле, а многие организмы обитают в почве. Ярусы помогают понять, как обитатели используют разные части пространства и доступный им свет.

Как это устроено

Природное сообщество складывается там, где условия подходят для жизни разных организмов. Если есть вода, подходящая температура, свет и почва, могут расти растения, а вслед за ними поселяться животные и другие организмы. Их взаимодействия поддерживают жизнь сообщества: например, растения дают пищу и укрытие, а разложение остатков возвращает вещества в среду.

В сообществе организмы занимают разные роли, потому что получают вещества и энергию разными способами. Растения создают органические вещества, используя свет, воду и углекислый газ, поэтому их называют создателями. Животные не производят такую пищу сами, а потребляют растения или других животных. Грибы и бактерии разлагают остатки организмов, благодаря чему вещества не остаются в них навсегда, а возвращаются в окружающую среду.

Пищевые связи соединяют организмы в цепи питания. Например, трава служит пищей кузнечику, кузнечик — лягушке, а лягушка — ужу. Если травы становится меньше, кузнечикам может не хватать пищи, затем может уменьшиться число лягушек, а вслед за ними — ужей. Поэтому изменение одного звена способно отразиться на нескольких других.

Ярусность особенно хорошо заметна в лесу, потому что растения разной высоты занимают разные части пространства. Верхушки деревьев получают много света, под ними растут кустарники, а у земли — травы и мхи; в почве живут корни и множество мелких организмов. Такое распределение помогает растениям использовать свет на разных уровнях. Животные тоже находят пищу и укрытия в разных ярусах, хотя их места обитания могут меняться.

Лес и водоём различаются, потому что в них неодинаковые условия среды. В лесу важны почва и количество света под кронами, а в водоёме организмы живут в воде, где условия меняются с глубиной. Поэтому состав обитателей и устройство этих сообществ не совпадают: наземные деревья леса нельзя заменить водными растениями, а животные приспособлены к разным местам жизни. В обоих случаях организмы связаны пищевыми отношениями и другими взаимодействиями.

Организмы и связи в природном сообществе

Сначала найдите в таблице роль организма, а затем посмотрите, какую пользу или функцию он выполняет в сообществе. Стрелки в примере цепи показывают переход пищи от одного организма к следующему. По строке о ярусах можно сравнить, какие части леса занимают разные обитатели.

Разбор задач

Задача 1. В лесу растут берёза, ель и папоротник. Нужно определить, какие из этих растений могут занимать разные ярусы. Для решения сравним высоту растений и учтём, что под кронами света меньше, чем наверху.

1. Берёза и ель — высокие деревья, поэтому они относятся к верхнему ярусу леса. Их кроны находятся выше кустарников и трав.
2. Папоротник — невысокое растение, которое может расти ниже деревьев, в травянистом ярусе. Там обычно меньше света, поэтому папоротник должен переносить такие условия.
3. Сопоставим растения по высоте: деревья располагаются выше, а папоротник — ближе к земле. Значит, перечисленные растения могут занимать разные ярусы.

Ответ: берёза и ель могут занимать верхний ярус, а папоротник — более низкий, травянистый. Точное место растения зависит от условий конкретного леса. При определении яруса учитывают и высоту, и освещённость.

Задача 2. Составьте пищевую цепь из организмов: трава, лягушка, кузнечик, уж. Нужно поставить организмы так, чтобы каждый следующий питался предыдущим. Для этого проверим, кто служит пищей каждому из животных.

1. Начнём с травы: её может есть кузнечик, поэтому растение будет первым звеном.
2. Лягушка питается насекомыми, в том числе кузнечиками. Значит, после кузнечика поставим лягушку.
3. Уж может питаться лягушками. Последним звеном станет уж, а стрелки направим от пищи к тому, кто её ест.

Ответ: трава → кузнечик → лягушка → уж. Стрелка от травы к кузнечику означает, что кузнечик питается травой. Остальные стрелки показывают следующие переходы пищи по цепи.

Задача 3. В пруду резко уменьшилось количество водных растений. Нужно предположить, как это повлияет на растительноядных животных и хищников. Рассмотрим растения как возможное начало нескольких пищевых цепей и проследим изменения дальше.

1. Если водных растений стало меньше, растительноядным животным может не хватать пищи. Поэтому их численность тоже способна уменьшиться.
2. Хищники питаются другими животными, в том числе растительноядными. При уменьшении добычи хищникам может стать труднее находить пищу.
3. Следовательно, последствия могут затронуть несколько звеньев сообщества, хотя сила изменений будет зависеть от того, чем ещё питаются животные и какие условия есть в пруду.

Ответ: уменьшение водных растений может привести к сокращению растительноядных животных, а затем повлиять на численность хищников. Это пример того, как изменение одного звена пищевых связей отражается на других. Точный результат зависит от состава конкретного сообщества.

Типичные ошибки

Ошибка — считать природным сообществом только растения или только животных. Так думают, если замечают одну заметную группу и не учитывают остальных обитателей. Проверьте себя: в описании сообщества должны быть разные организмы и указание на их связи друг с другом и средой.

Ошибка — принимать пищевую цепь за простой перечень организмов. В таком перечне может быть правильный набор видов, но не будет ясно, кто кого ест. Чтобы проверить цепь, задайте вопрос к каждой стрелке: «Кто служит пищей следующему?»

Ошибка — думать, что грибы и бактерии не участвуют в жизни сообщества. Их редко замечают, потому что многие из них малы или растут на остатках организмов. Проверьте себя: если убрать разрушителей, остатки не будут разлагаться обычным образом, а вещества не вернутся в окружающую среду.

Ошибка — считать ярусы просто этажами растений. Такое представление не учитывает животных и другие организмы, а также разные условия на каждом уровне. При проверке назовите, кто использует этот участок пространства и чем он отличается по освещённости или другим условиям.

Связь с другими темами

Чтобы понять природные сообщества, нужно знать, что организмы зависят от условий среды и нуждаются в пище. Это помогает объяснить, почему в разных местах живут разные виды и как они связаны. Тема продолжает изучение цепей питания и ролей растений, животных, грибов и бактерий.

Представления о сообществах пригодятся при изучении экосистем — систем, в которых живые организмы связаны между собой и с неживой природой. Они также помогают понять, зачем охранять природу и как деятельность человека может менять условия жизни организмов. Например, исчезновение растений или загрязнение водоёма способно повлиять на его обитателей.

Что запомнить

• Природное сообщество объединяет организмы, живущие на одной территории.
• Организмы сообщества связаны между собой и с условиями среды.
• Растения создают органические вещества, а животные потребляют готовую пищу.
• Грибы и бактерии разлагают остатки организмов.
• Пищевые цепи показывают, кто кому служит пищей.
• В лесу организмы распределены по ярусам.