Экосистемы

Определения и обозначения

Экосистема — совместно обитающие организмы и среда их обитания, связанные между собой обменом веществ и энергии. Например, в лесу вместе с деревьями и животными важны почва, вода, воздух и свет. Это понятие помогает рассматривать не отдельные виды, а целое сообщество и его связи со средой.

Производители — организмы, которые создают органические вещества из неорганических, обычно используя энергию света. К ним относятся зелёные растения: они создают вещества, необходимые для роста, и становятся источником пищи для других организмов. Понимание этой роли помогает найти начало многих пищевых цепей.

Потребители — организмы, которые получают органические вещества, питаясь другими организмами или их частями. Животное может есть растения или других животных, поэтому потребители бывают связаны с разными звеньями пищевой цепи. Их роль показывает, откуда организм получает пищу.

Разрушители — организмы, разлагающие остатки живых существ и превращающие органические вещества в неорганические. Благодаря их работе опавшие листья и останки не остаются неизменными, а вещества из них возвращаются в среду. Это определение помогает понять, как вещества снова становятся доступными другим организмам.

Как это устроено

Экосистему образуют живые организмы и неживая среда: свет, вода, воздух, почва и температура. Организмам нужны определённые условия для жизни, поэтому количество света или влаги влияет на то, какие виды могут обитать в месте. В свою очередь, живые существа меняют среду: растения затеняют почву, а корни удерживают её. Поэтому живую и неживую части нельзя рассматривать отдельно.

Производители создают органические вещества, потребители используют их в пищу, а разрушители разлагают остатки организмов. Такое разделение связано с тем, что организмы получают вещества разными способами. Растения производят пищу, животные получают её, поедая растения или других животных, а разрушители перерабатывают остатки. Если бы остатки не разлагались, вещества не возвращались бы в среду так, чтобы их могли снова использовать организмы.

Пищевые цепи показывают, как вещества и энергия переходят от одного организма к другому; каждое звено цепи служит пищей следующему. Поэтому цепь начинают с того, кого съедают, и продолжают тем, кто ест предыдущее звено. Например, в цепи «трава → заяц → лиса» трава служит пищей зайцу, а заяц — лисе. Стрелка направлена к тому, кто получает пищу.

Энергия поступает в большинство экосистем от Солнца и передаётся по пищевым цепям. Растения используют свет, чтобы создавать органические вещества, а затем энергия этих веществ передаётся потребителям при питании. Вещества проходят через организмы и благодаря их жизнедеятельности возвращаются в среду. Затем они снова могут быть использованы, поэтому вещества в экосистеме обращаются, а поток энергии начинается с источника света.

Экосистемы различаются размерами и условиями: ими могут быть лес, озеро или небольшой участок почвы. Размер сам по себе не мешает системе быть экосистемой, если организмы связаны между собой и со средой. В озере важны вода и её свойства, а в почве — её состав и влажность. В каждом случае условия определяют, какие организмы могут жить рядом и взаимодействовать.

Роли организмов в экосистеме

Пользуйся таблицей, чтобы определить роль организма по способу получения пищи, а не только по его названию. Сначала выясни, создаёт ли он органические вещества, ест ли другие организмы или разлагает их остатки. Некоторые группы организмов могут быть представлены разными видами, поэтому решающим остаётся их действие в экосистеме.

Разбор задач

Задача 1. В лесу растут травы и деревья, живут зайцы и лисы, в почве разлагаются опавшие листья. Распределите организмы по группам: производители, потребители, разрушители.

1. Находим тех, кто создаёт органические вещества: это растения.
2. Травы и деревья относятся к производителям, потому что сами создают органические вещества.
3. Заяц и лиса получают пищу, поедая другие организмы или их части, поэтому это потребители.
4. Остатки листьев разлагаются разрушителями. В условии названы опавшие листья, а не сами организмы-разрушители; к ним относятся, например, бактерии и грибы.

Ответ: производители — травы и деревья; потребители — зайцы и лисы; разрушители — организмы, разлагающие листья, например бактерии и грибы.

Задача 2. Составьте пищевую цепь из растений, гусеницы, синицы и ястреба; укажите, откуда в эту цепь поступает энергия.

1. Сначала ставим растение: оно создаёт органические вещества и может служить пищей гусенице.
2. Далее помещаем гусеницу, которую может съесть синица, а затем синицу, на которую охотится ястреб.
3. Проверяем каждую стрелку: она должна идти от пищи к тому, кто её ест.
4. Энергия поступает в цепь от Солнца: растение использует свет, а затем энергия передаётся следующим звеньям.

Ответ: растения → гусеница → синица → ястреб. Источник энергии — Солнце.

Задача 3. В экосистеме резко уменьшилось число растений. Предскажите, как это может повлиять на численность растительноядных животных и хищников.

1. Растения — пища для растительноядных животных, поэтому при их нехватке животным может стать труднее прокормиться.
2. Если пищи мало, численность растительноядных животных может снизиться.
3. Хищники питаются другими животными, в том числе растительноядными, поэтому уменьшение их численности может сократить доступную хищникам пищу.
4. Прослеживаем цепь связей от растений к животным и помним: результат зависит от условий, поэтому это возможное, а не обязательное изменение.

Ответ: растительноядных животных может стать меньше из-за нехватки растений, а вслед за ними может уменьшиться численность хищников, которым станет труднее найти добычу.

Типичные ошибки

Ошибка — считать экосистемой только совокупность живых организмов. Так думают, потому что именно растения и животные заметнее всего, но без воды, почвы, воздуха, света и температуры их связи не объяснить. Проверь себя: назови и живые, и неживые части места, а затем покажи, как они влияют друг на друга. Если неживой среды в ответе нет, описание неполное.

Ошибка — путать производителей и потребителей. Это случается, когда обе группы представляют лишь как участников питания, не учитывая, кто создаёт органические вещества. Проверь, откуда организм получает пищу: растения обычно производят органические вещества, а животные получают готовые с пищей. Если организм ест другие организмы, его нельзя назвать производителем.

Ошибка — составлять пищевую цепь в обратном направлении. Путаница появляется, если стрелку принимают за указание на то, что ест организм. На деле стрелка показывает передачу вещества и энергии от того, кого едят, к тому, кто ест. Проверь каждую пару: стрелка должна идти от пищи к её потребителю.

Ошибка — думать, что разрушители просто уничтожают остатки. Слово «разрушители» может навести на мысль, что остатки исчезают без дальнейшего результата. На самом деле они разлагают органические вещества и возвращают вещества в среду. Проверь себя вопросом: куда попадают вещества после разложения? Они становятся частью среды и могут использоваться снова.

Связь с другими темами

Чтобы понять экосистему, нужно различать живые организмы и объекты неживой природы, а также знать, что необходимо живому для жизни. Эти знания помогают увидеть, почему свет, вода, воздух, почва и температура влияют на состав организмов в месте обитания.

Понятия питания и пищевых цепей помогают проследить взаимосвязи между организмами в природных сообществах. Если знать, как изменение одного звена отражается на других, легче понять, почему охрана природы требует беречь не только отдельные виды, но и условия их жизни.

Что запомнить

• Экосистема включает живые организмы и неживую среду.
• Части экосистемы взаимосвязаны.
• Производители создают органические вещества.
• Потребители питаются готовыми органическими веществами.
• Разрушители разлагают остатки организмов.
• Пищевая цепь показывает передачу пищи и энергии.
• Вещества в экосистеме могут возвращаться в среду и использоваться повторно.