Средообразующая деятельность организмов

Определения и обозначения

Средообразующая деятельность организмов — изменение условий среды их жизнедеятельностью и создание условий для других организмов. Проще говоря, живые существа не только получают из среды воду, свет и пищу, но и сами меняют её. Это понятие помогает объяснить, почему местообитания со временем становятся другими.

Средообразователи — организмы, заметно преобразующие среду обитания. Их влияние бывает прямым, например когда животное роет нору, и опосредованным — через изменения, вызванные другими организмами или веществами. Понятие позволяет учитывать не только непосредственное действие вида, но и его последствия.

Эдификаторы — виды, определяющие особенности сообщества и в значительной степени формирующие его среду. Например, деревья верхнего яруса леса задают затенённость и влияют на условия под пологом. Знание эдификаторов помогает понять, почему сообщество имеет именно такой состав и устройство.

Биогенные вещества — вещества, образованные организмами или связанные с их жизнедеятельностью. К ним относятся, например, органические остатки, которые после разложения становятся источником веществ для почвы и организмов. Они важны потому, что возвращают элементы в круговорот и делают их доступными для новых живых существ.

Как это устроено

Растения меняют физические условия, потому что их листья и стебли задерживают солнечный свет, ветер и осадки. Поэтому под растительным покровом почва часто меньше нагревается и медленнее теряет воду. Чем гуще покров, тем заметнее может быть этот эффект, хотя итог зависит и от погоды, и от свойств участка.

Животные способны менять рельеф и водный режим, когда роют норы, прокладывают ходы или строят плотины. Такие действия перераспределяют почву и воду, а значит, меняют влажность и доступность участков для других видов. Возникшие условия могут быть удобны одним организмам и ограничивать другие.

Жизнедеятельность организмов изменяет и химический состав среды. При фотосинтезе растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а выделения и разлагающиеся остатки добавляют в почву и воду различные вещества. Поэтому химические условия зависят не только от неживой природы, но и от того, какие организмы живут в месте.

Почва образуется благодаря совместной работе растений, животных и микроорганизмов. Отмершие части организмов и продукты их жизнедеятельности разрушаются, перемешиваются с минеральными частицами и постепенно превращаются в гумус — тёмную часть почвы, богатую органическими веществами. Этот процесс делает почву средой для корней, животных и микробов, а также возвращает вещества в круговорот.

Влияние одних организмов становится условием жизни других, потому что изменённая среда открывает новые возможности или создаёт ограничения. Тень и укрытия помогают одним видам, а влажные участки, созданные изменением водного режима, становятся местом обитания водных организмов. Средообразование поддерживает круговорот веществ и меняет сообщества и экосистемы; сила воздействия зависит от вида, его численности и условий среды.

Организмы и их средообразующее влияние

Сравнивайте в таблице не только действия организмов, но и их последствия для других видов. Одна и та же перемена может создавать подходящие условия для одних организмов и ухудшать их для других. Так становится видна связь между средообразователем и всем сообществом.

Разбор задач

Задача 1. Растительный покров на участке стал гуще. Назовите два условия среды, которые могут измениться, и объясните направление этих изменений.

1. Сначала определяем, как меняется освещённость: густые листья перехватывают больше солнечного света, поэтому у поверхности почвы его становится меньше.
2. Из-за меньшего поступления солнечной энергии почва и приземный воздух обычно нагреваются слабее, значит, температура может снизиться.
3. Растения затеняют поверхность и уменьшают её прямое испарение, поэтому влага может сохраняться дольше; одновременно сами растения испаряют воду, и итог зависит от условий участка.

Ответ: освещённость у почвы обычно уменьшается, а температура становится ниже; растительный покров может способствовать сохранению влаги. Направление изменений оценивают с учётом испарения самих растений и местных условий.

Задача 2. Бобры построили плотину на небольшом водотоке. Объясните, какие изменения произойдут с водной и прибрежной средой и как они могут повлиять на другие виды.

1. Плотина задерживает воду, поэтому выше неё уровень воды может подняться, а течение замедлиться.
2. Затопление меняет прежние берега и наземные участки на водные или заболоченные местообитания, а ниже плотины водный режим тоже может измениться.
3. Затем оцениваем последствия для организмов: водные виды могут получить новые условия, а виды, которым нужны сухие берега или быстрое течение, могут потерять подходящие места.

Ответ: плотина меняет течение, уровень воды и состояние берегов. Это создаёт местообитания для одних видов и изменяет либо сокращает подходящие условия для других.

Задача 3. На двух участках с одинаковыми исходными условиями один покрыт растительностью, а другой лишён её. Сравните вероятные изменения почвы, влажности и состава сообщества за несколько лет.

1. Растения дают опад и корни, поэтому на покрытом участке появляется больше органических остатков, которые постепенно разлагаются и участвуют в образовании гумуса.
2. Покров затеняет почву и может снижать потерю воды с её поверхности; на открытом участке почва сильнее нагревается и подвергается воздействию осадков и ветра.
3. По мере формирования растительного покрова появляются новые укрытия и пищевые ресурсы, поэтому к участку могут присоединяться другие виды. На лишённом растительности участке условия остаются более открытыми, а почвообразование идёт иначе.

Ответ: на покрытом растениями участке вероятно постепенное накопление органики, развитие почвы и более затенённые условия. Влажность и состав сообщества будут меняться в зависимости от климата и видов, но растительность создаёт предпосылки для появления новых местообитаний.

Типичные ошибки

• Считать средообразователями только растения. Такое мнение возникает потому, что растительный покров легко заметить, но животные, грибы и микроорганизмы тоже влияют на почву, воду и состав веществ. Проверьте себя: назовите конкретное изменение среды, вызванное животным или микроорганизмом.
• Путать влияние на среду с простым присутствием организма. Само нахождение вида на участке ещё не показывает, что он что-то изменил; важно назвать действие и его последствие. Для проверки сформулируйте цепочку «организм делает — условие меняется».
• Считать любое изменение среды полезным. Его оценивают по-разному для разных видов, поэтому улучшение условий для одного организма может оказаться ухудшением для другого. Проверьте вывод, спросив, кому именно стало лучше и кому могло стать хуже.
• Объяснять изменение сообщества одной причиной. Условия обычно меняются под совместным влиянием организмов и неживых факторов, а последствия образуют цепочки. Чтобы проверить себя, проследите хотя бы один промежуточный этап между действием организма и изменением состава сообщества.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны понятия среды обитания, факторов среды, экосистемы и круговорота веществ: они помогают описывать условия жизни и связи между организмами. Средообразование напрямую связано с почвообразованием, поскольку живые существа участвуют в превращении остатков и формировании почвенных условий. Оно также показывает, как взаимодействия в экосистеме изменяют сообщество. Эти знания пригодятся при изучении устойчивости экосистем и влияния человека на природу.

Что запомнить

• Организмы не только зависят от среды, но и изменяют её.
• Средообразующее влияние бывает физическим, химическим и биологическим.
• Растения, животные, грибы и микроорганизмы могут выступать средообразователями.
• Почва формируется при совместном участии живых организмов и неживых компонентов среды.
• Изменение среды может по-разному влиять на разные виды.
• Средообразующая деятельность связывает организмы с круговоротом веществ и развитием экосистем.