§ 24. Можно ли жить не питаясь?

Определения и обозначения

Питание — получение организмом веществ из окружающей среды и их использование для жизни, роста и обновления тела. Иными словами, организм не только принимает вещества, но и использует их для своих нужд. Благодаря питанию он может расти и поддерживать работу своего тела.

Пища — вещества или организмы, которые служат источником необходимых организму веществ и энергии. Пища приносит организму материал для построения и обновления тела. Она также помогает получить энергию для движения и других жизненных процессов.

Автотрофное питание — образование организмом органических веществ из неорганических, например при фотосинтезе у растений. Органические вещества — это вещества, из которых построены тела живых существ и которые могут служить источником энергии. Такой способ позволяет зелёному растению создавать нужные ему вещества, не поедая другие организмы.

Гетеротрофное питание — получение готовых органических веществ из других организмов или их остатков. Организм с таким способом питания не создаёт эти вещества самостоятельно из неорганических. Он получает их, поедая пищу или используя её остатки.

Как это устроено

Любому организму нужны вещества из окружающей среды, потому что тело постоянно растёт, меняется и расходует энергию. Вещества становятся материалом для новых частей тела, а также помогают восстанавливать повреждения и обновлять старые части. Энергия необходима для движения и других процессов, поддерживающих жизнь. Поэтому питание — не отдельное действие, а необходимое условие жизни организма.

Зелёное растение на свету образует органические вещества из воды и углекислого газа; этот процесс называется фотосинтезом. Вода поступает в растение из почвы, а углекислый газ — из воздуха. Свет даёт энергию, необходимую для образования органических веществ, а зелёные части растения улавливают её и участвуют в процессе. Если света нет, растение не может нормально образовывать органические вещества, даже когда его поливают.

Животные, грибы и многие микроорганизмы не получают органические вещества таким способом. Им нужны уже готовые вещества, которые они находят в других организмах или их остатках. Поэтому они питаются гетеротрофно: животные поедают растения или других животных, грибы могут использовать остатки организмов. Этот способ питания зависит от наличия подходящей пищи вокруг.

Поступившие вещества организм использует не все одинаково: часть идёт на построение и обновление тела, часть помогает получать энергию. Пища сначала должна попасть в организм, а затем её вещества включаются в жизненные процессы. То, что организм не может использовать, становится остатками. Непригодные остатки выводятся наружу, поэтому питание связано и с удалением ненужного.

Вопрос «можно ли жить не питаясь?» требует уточнения, потому что слово «питаться» часто понимают как «есть готовую пищу». В таком смысле зелёное растение действительно не ест готовую пищу, но оно получает воду и углекислый газ и образует органические вещества. Животным, грибам и многим микроорганизмам нужны готовые органические вещества. Значит, без получения необходимых веществ жить нельзя, но способы их получения бывают разными.

Сравнение способов питания организмов

Сравнивайте способы питания по каждому признаку в отдельной строке. Так видно, что главное различие — не в том, нужен ли организму свет вообще, а в том, откуда он получает готовые органические вещества. Таблица также помогает понять, почему растение нельзя считать организмом, который совсем не питается.

Разбор задач

Задача 1. Ученик утверждает, что растение может жить совсем без питания, потому что его не кормят. Нужно проверить, что именно ученик называет питанием. Чтобы ответить, различим получение готовой пищи и получение исходных веществ из окружающей среды. После этого станет ясно, верно ли утверждение целиком.

1. Ученик прав только в том, что растение не едят готовую пищу так, как это делают животные.
2. Растение получает воду и углекислый газ из окружающей среды.
3. На свету зелёные части растения используют эти вещества для образования органических веществ.
4. Значит, растение питается, но его питание устроено иначе, чем питание животного.

Ответ: неверно говорить, что растение живёт совсем без питания. Оно не получает готовую пищу, но получает исходные вещества и образует органические вещества самостоятельно.

Задача 2. Сравните, откуда получают органические вещества зелёное растение и животное. Сначала выясним, образует ли каждый организм готовые органические вещества сам. Затем сопоставим исходные вещества для растения и источник пищи для животного. Такое сравнение показывает разницу между двумя способами питания.

1. Зелёное растение получает воду и углекислый газ, а при наличии света образует из них органические вещества.
2. Животное не образует органические вещества таким способом.
3. Оно получает готовые органические вещества, поедая растения, животных или другую подходящую пищу.
4. Следовательно, растение питается автотрофно, а животное — гетеротрофно.

Ответ: зелёное растение образует органические вещества из неорганических, а животное получает готовые органические вещества с пищей.

Задача 3. Зелёное растение оставили в закрытом непрозрачном шкафу и поливали водой, но не давали света. Почему одного полива недостаточно для нормального питания? Для решения нужно определить, что вода даёт растению и какой процесс не может нормально идти без света. Затем свяжем это с образованием органических веществ.

1. Полив обеспечивает растение водой, но вода сама по себе не является готовой органической пищей.
2. Для образования органических веществ растению нужны вода, углекислый газ и свет.
3. В непрозрачном шкафу света нет, поэтому нормальный фотосинтез невозможен.
4. Без образования органических веществ растение не получает необходимый материал для роста и жизненных процессов.

Ответ: одного полива недостаточно: без света растение не может нормально образовывать органические вещества при фотосинтезе.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что растение не питается, потому что его не кормят готовой пищей. Так думают, если словом «питание» называют только поедание еды. Но растение получает исходные вещества и само образует органические вещества. Проверьте себя: можете ли вы назвать, откуда растение получает воду и углекислый газ и что с ними делает?

Ошибка: считать воду и минеральные вещества готовой пищей. Их считают пищей, потому что без них растение не может нормально жить. Однако они не заменяют органические вещества, которые растение образует при фотосинтезе. Чтобы проверить себя, спросите: является ли вещество готовым органическим материалом для тела или только исходным веществом?

Ошибка: думать, что животные создают органические вещества из воды и углекислого газа так же, как зелёные растения. Такое представление возникает, если забыть, что животные и растения питаются по-разному. Животные получают готовые органические вещества с пищей. Проверьте ответ, назвав источник органических веществ для конкретного организма.

Ошибка: сводить питание только к получению энергии. Энергия действительно нужна организму, но вещества пищи также становятся материалом для роста и обновления тела. Если учитывать только энергию, легко забыть о строительной роли пищи. Проверка проста: назовите две задачи питания — получение энергии и обеспечение тела необходимыми веществами.

Связь с другими темами

Ранее вы узнали, что живые организмы растут и развиваются и зависят от условий окружающей среды. Питание объясняет, откуда организм получает вещества для этих изменений и поддержания жизни. Тема связана с фотосинтезом: он показывает, как зелёные растения образуют органические вещества. Позже различия в способах питания помогут разбираться в пищевых цепях и взаимосвязях организмов в экосистемах.

Что запомнить

• Все живые организмы должны получать необходимые вещества.
• Питаться — не всегда значит есть готовую пищу.
• Зелёные растения на свету образуют органические вещества из неорганических.
• Животные получают готовые органические вещества с пищей.
• Пища нужна для роста, обновления тела и получения энергии.